Введение. 1. Аверин А.Н. Социальное управление: Опыт философского анализа

1. Аверин А.Н. Социальное управление: Опыт философского анализа. М., 1984.

2. Агашин Ю.А. Политика. Право. Мораль. М., 1982.

3. Агеев B.C. Межгрупповое взаимодействие: социально-психологические проблемы. М., 1990.

4. Американская социология: Перспективы, проблемы, методы. М., 1972.

5. Андреев Ю.П., Коршевская Н.М., Костина Н.Б. Социальные институты: содержание, функции, контроль. Свердловск, 1989.

6. Андреева Г.М. Социальная психология. М., 1988.

7. Антипина Г.С. Теоретико-методологические проблемы исследования малых социальных групп. Л., 1982.

8. Аром Р. Этапы развития социологической мысли. М., 1983.

9. Баталов Э.Я. Философия бунта. М., 1973.

10. Беккер Г., Босков А. Современная социологическая теория. М., 1961.

11. Берн Э. Игры, в которые играют люди. М., 1988.

12. Библер B.C. Культура. Диалог культур //Вопр. философии. 1989. № 6.

13. Блауберг И.Г., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. М„ 1973.

14. Бобнева М.И. Социальные нормы и регуляция поведения. М„ 1978.

15. Богомолова Н.Н., Петровская Л.А. Современная социальная психология на Западе: Теоретическое направление. М., 1978.

16. Бородкин Ф.М. Ценностный фундамент организационных конфликтов в социалистическом обществе // Экономическая социология и перестройка. М„ 1989.

17. Бородкин Ф.М., Коряк Н.М. Внимание: конфликт! Новосибирск, 1989.

18. Бромлей Ю.В. Очерки теории этноса. М., 1983.

19. Буржуазная социология на исходе XX века (Критика новейших тенденций). М„ 1986.

20. Бурлацкий Ф.М., Галкин А.А. Современный Левиафан. М., 1985.

21. Вебер М. Избранные произведения. М., 1990.

22. Веблен Т. Теория праздного класса. М., 1984.

23. Витаньи И. Общество, культура, социология. М., 1984.

24. Власть. М., 1955, вып. 11.

25. Выготский Л.С. Собр. соч.: В 3 т. М., 1983.

26. Вятр Е. Социология политических отношений, М., 1979.

27. Гайденко П.П„ Давыдов Ю.Н. История и рациональность (Социология Макса Вебера и веберовский ренессанс). М., 1991.

28. Гайденко П.П„ Давыдов Ю.Н. Проблема бюрократии у Макса Вебера // Вопр. философии. 1991. № 3.

29. Гвишиани Д.М. Организация и управление. М„ 1972.

30. Генисаретский О.И., Щедровицкий Г.П. Деятельность проектирования и социальная система. Техническая эстетика // Труды ВНИИПЭ. М., 1990. Вып. 61.

31. Графский В.Г. Государство и технократия: Историко-критическое иссле-дование. М., 1981.

32. Грушин В.А. Мнение о мире и мир мнений. М„ 1967.

33. Гумилев Л.Н. Этногенез и биосфера Земли. Л., 1990.

34. Гэлбрейт Дж. Экономические теории и цели общества. М., 1976.

35. Давыдов Ю.Н. Критика социально-философских воззрений Франкфуртской школы. М., 1977.

36. Давыдов Ю.Н., Роднянская И.Б. Социология контркультуры. М., 1980.

37. Данилевский Н.Я. Россия и Европа: Взгляд на культурные и политические отношения Славянского мира к Германо-романскому. СПб., 1889.

38. Диллигентский Г.Г. В поисках смысла и цели. М., 1986.

39. Дюркгейм Э. О разделении общественного труда. Одесса, 1900.

40. Дюркгейм Э. Социология и теория познания; Хрестоматия по истории психологии. М., 1980.

41. Емельянов Ю.Н. Активное социально-психологическое обучение. Л., 1985.

42. Заславская Т.Н., Корель Л.В. Миграция населения между городом и селом // Социология в СССР. М„ 1966. Т. 2.

43. Здравомыслов А.Г. Потребности, интересы, ценности. М., 1986.

44. Здравомыслов А.Г., Ядов В.А. Отношение к труду и ценностные ориентации личности // Социология в СССР, М., 1966. Т. 2.

45. Зейгарник Б.В. Теория личности Курта Левина. М., 1981.

46. Зигерт В., Ланг Л. Руководить без конфликтов. М., 1990.

47. Кайтуков В.М. Эволюция диктата (опыты психофизического исследования). М., 1991.

48. Карбонье Ж. Юридическая социология. М., 1986.

49. Келле В.Ж. Наука как компонент социальной культуры. М., 1988.

50. Коган Л.Н. Человек и его судьба. М., 1988.

51. Кон И.С. Социология личности. М., 1967.

52. Кондратьев Н.Д. Основные проблемы экономической статики и динамики (предварительный эскиз) // Социологос. М., 1991.

53. Коробейников B.C. Пирамида мнений. М., 1981.

54. Краткий словарь по социологии / Под ред. Д.М. Гвишиани, Н.И. Лапина. М„ 1989.

55. Кривцун О.А. Актуализация художественного наследия и проблема культурной преемственности // Теории, школы, концепции. М., 1990.

56. Культура, человек и картина мира. М., 1987.

57. Лапин Н.И. Проблемы социологического анализа организованных систем // Вопр. философии. 1974. № 7.

58. Лапин Н.И. Тяжкие годы России (Перелом истории, кризис, ценности, перспективы)// Мир России. 1992. № 1.

59. Левада Ю.А. Лекции по социологии. М., 1969.

60. Леонтьев А.Н. Деятельность, сознание, личность. М., 1977.

61. Лефевр В. Конфликтующие структуры. М., 1967.

62. Макаров С.Ф. Разрешение конфликта // ЭКО. 1989. № 7.

63. Малкей М. Наука и социология знания. М., 1983.

64. Манаев О.Г. Включенность личности в сферу влияния средств массовой информации // Социол. исслед. 1984. № 4.

65. Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд. Т. 5, 6, 23.

66. Межуев В.М. Культура и история. М., 1977.

67. Мелибруда Е. Я - Ты - Мы. М., 1986.

68. Мескон М,, Альберт М., Хедаури Ф. Основы менеджмента. М., 1992.

69. Моль А. Социодинамика культуры. М., 1984.

70. Московиси С. Общество и теория в социальной психологии // Современная зарубежная социальная психология: Тексты. М., 1984.

71. Мур Э.М. Наше преступное общество. М., 1977.

72. Наумова Н.Ф. Социологические и психологические аспекты целенаправленного поведения. М., 1988.

73. Ольшанский В.Б. Личность и социальные ценности // Социология в СССР.М.,1965 Т1.

74. Осипов Г.В. Социология и социализм. М., 1990.

75. Осипов Г.В. Теория и практика социологических исследований в СССР. М.,1979.

76. Основы научного управления социально-экономическими процессами. М., 1989.

77. Паркинсон С.Н. Законы Паркинсона: Сборник. М., 1989.

78. Подмарков В.Г. Введение в промышленную социологию. М., 1973.

79. Поппер К. Открытое общество и его враги: В 2 т. М., 1992.

80. Пригожин А.И. Нововведения: Стимулы и препятствия. М., 1989.

81. Пригожин А.И. Организации: Системы и люди. 1983.

82. Пригожин А.И. Социология организаций. М., 1980.

83. Психологическая теория коллектива. М., 1979.

84. 50/50: Опыт словаря нового мышления. М., 1989.

85. Розов Н.С. Структура цивилизации и тенденции мирового развития. Новосибирск, 1992.

86. Руткевич М.Н., Рубина Л.Я. Общественные потребности, система образования, молодежь. М., 1988.

87. Руткевич М.Н., Филиппов Ф.Р. Социальные перемещения. М., 1970.

88. Рывкина Р.В. Советская социология и теория социальной страти-фикации // Постижение: Социология. Социальная политика. Экономи-ческая реформа. М., 1989.

89. Сиренко В.Ф. Интересы-власть-управление. Киев, 1991.

90. Смелзер Н. Социология// Социол. исслед. 1990-1991.

91. Современная западная социология: Словарь. М., 1990.

92. Сорокин П. Человек. Цивилизация. Общество. М., 1992.

93. Социология. М., 1990.

94. Социология и современность: В 2 т. М., 1977.

95. Социология как предмет специального научного исследования: Сб. ст. М.. 1992.

96. Социология общественных движений: концептуальные модели 1989-1990. СПб., 1990.

97. Социология: Словарь-справочник. М., 1990. Т. 1-3.

98. Стариков Е.Н. Маргиналы //В человеческом измерении. М., 1989.

99. Стефаненко Т.Г. Социальные стереотипы в социальном контексте // Общение и оптимизация общественной деятельности. М., 1987.

100. Тернер Дж. Структура социологической теории. М., 1985.

101. Тичи Н.,Деванна М. Лидеры реорганизации. М., 1990.

102. Тойнби А. Постижение истории. М., 1991.

103. Тоффлер О. Смещение власти: знание, богатство и принуждение на пороге XXI века. М., 1991.

104. Тэрнер В. Символ и ритуал. М„ 1983.

105. Уайтхед А.Н. Избранные работы по философии. М., 1990.

106. Филиппов Ф.Р. От поколения к поколению. М., 1989.

107. Фишер Р., Юри У. Путь к согласию, или переговоры без поражения. М., 1992.

108. Фрейд 3. Будущее одной иллюзии // Сумерки богов. М., 1989.

109. Фрейд 3. Введение в психоанализ: Лекции. М., 1989.

110. Фрейд 3. "Я" и "Оно": Труды разных лет. Тбилиси, 1991.

111. Фромм Э. Бегство от свободы. М., 1986.

112. Фромм Э. Иметь или быть. М., 1990.

113. Хабермас Ю. Понятие индивидуальности // Вопр. философии. 1989. № 2.

114. Харчев А.Г. Брак и семья в СССР. М., 1979.

115. Хейзинга Я. Человек играющий: В тени завтрашнего дня. М., 1992.

116. Хекхаузен X. Мотивация и деятельность. В 2 т. М., 1986.

117. Шибутани Т. Социальная психология. М., 1967.

118. Шкаратан О.И. Промышленное предприятие. М., 1978.

119. Щедровицкий Г.П. Проблемы методологии системного исследования. М„ 1978.

120. Щепачьский Я. Элементарные понятия социологии. М., 1969.

121. Этнические стереотипы поведения / Под ред. А.К. Бабурина. Л., 1985.

122. Юдин Э.Г. Системный подход и принцип деятельности. М., 1978.

123. Ядов В.А. Диспозиционная концепция личности. Социальная психология. Л., 1979.

124. Ядов В.А. Социологические исследования: методология, программа, методы. М.,1987.

125. Abercrobie N., Hill S. Dictionary of sociology. Harmondsworth, 1984.

126. Allport G. The nature of prejudice. Cambridge, 1954.

127. Bales R. Interaction process analysis: A method for the study of small groups. Cambridge, 1950.

128. Barnard С. The functions of the executive. Cambridge, 1938.

129. Becker H. Systematic sociology. N.Y., 1950.

130. Becker H. Outsiders: Studies in the sociology of deviance. Glencoe (111.), 1963.

131. Berstein В. Class, codes and control. L„ 1977.

132. Blau P. Exchange and power in social life. N.Y., 1964.

133. Blau P. Inequality and heterogeneity. N.Y., 1977.

134. Blau P., Scott W. Formal organizations: A comparative approach. San Francisco, 1963.

135. Blumer H. Symbolic interactionism - perspective or method. N.Y., 1969.

136. Bogardus E. A social distance scale // Sociology and social research. L., 1958.

137. Bourdon R., BourrcandF. A critical dictionary of sociology. Routledge. 1989.

138. Burkly W. Sociology and modem systems theory. Oxford, 1967.

139. Calvin A., Holtcman W. Adjustment to the discrepancy between self-concept and the inferred self// J. Consulting Psychiatry. 1953.

140. Child J. Organization: A guide to problems and practice. N.Y., 1985.

141. Coser L. The functions of social conflict. N.Y„ 1956.

142. Cooly С. Human nature and social order. N.Y., 1962.

143. Crazier M. The bureaucratic phenomenon. L., 1964.

144. Cuber J. Marginal church participant. Chicago, 1962.

145. Dahl R. Polyarchy. New Haven (Conn.), 1985.

146. Dahrendorf R. Class and class conflict m industrial society. L., 1959.

147. Davis K. Human society. N.Y., 1948.

148. Dowse R:, HughesJ. Political sociology. L., 1972.

149. Dubois C. The peoples of alor. Minneapolis, 1944.

150. Edwards L., Brinton C. The anatomy of revolution. N.Y., 1959.

151. Elias N. What is sociology? L., 1970.

152. Etzioni A. The comrarative analysis of complex organizations. N.Y., 1961.

153. Feyerabend P. Farewall to reason. L., 1987.

154. French J., Raven B. The bases of social power // Group dynamics: Research and theory. L., 1960.

155. Fried M. The evolution of political society. N.Y., 1967.

156. Fromm E. Individual and social origins of neurosis // Amer. Sociol. Rev. 1944, N9.

157. Gerth H., Mills C. Character and social structure. L., 1953.

158. Giddens A. Sociology. Cambridge, 1989.

159. Gillin J. The way of men. N.Y., 1948.

160. Closer B., Strauss A. The discovery of grounded theory. L., 1953.

161. Goffman E. Strategic interaction. Philadelphia, 1969.

162. GouldnerA. For sociology. L., 1973.

163. HabermasJ. Towards a rational society. L., 1971.

164. Hailer A. Significant others // Amer. Sociol. Rev., 1953. N 2.

165. Heberle R. Social movements. N.Y., 1970.

166. Herckovitz M. Man and his work. N.Y., 1964.

167. Hoebel E. Man in the primitive world. N.Y., 1949.

168. Hoffer E. The true believer. N.Y., 1963.

169. Homans G. Contemporary theory in sociology // Handbook of modem sociology. Chicago, 1964.

170. Horton P., Hunt C. Sociology. Sydney. 1976.

171. International encyclopedia of the social sciences. N.Y., 1968.

172. Johnson H. Sociology: A systematic introduction. N.Y., 1960.

173. Katz F. Autonomy and organization: The limits of social control. N.Y., 1968.

174. Kornhauser W. The politics of mass society. N.Y., 1959.

175. Kuo Z. Genesis of cat's responses in rats // J. Comparative Psychol. 1951.

176. Kuper A. The social science encyclopedia. L., 1989.

177. Lasswell H., Kaplan A. Power and society: A framework for political inquiry. N.Y., 1963.

178. LeavittH. Handbook of organizations. Chicago, 1965.

179. Le Bon G. The crowd. N.Y., 1960.

180. Lemert E. Social pathology. N.Y., 1961.

181. Lenski G., LenskiJ. Human societies. N.Y., 1970.

182. Lewin K. Field theory m social science. N.Y., 1951.

183. Upset S. Political sociology. N.Y., 1959.

184. Mann M. The sources of social power. Cambridge, 1986.

185. March J., Simon H. Organizations. N.Y., 1958.

186. Mead G. Mind, self and society. Chicago, 1934.

187. Merton R. Social theory and social structure. Glencoe, 1968.

188. Mills C. The sociological imagination. N.Y., 1964.

189. Moreno J. Psychodrama. N.Y., 1969.

190. Morgan D. Social theory and the family. L., 1975.

191. Nadel S. The theory of social structure. L., 1957.

192. Ogburn W. On culture and social change: Selected papers. Chicago, 1964.

193. Park R., Burgess E. Introduction to the science of sociology. Chicago, 1924.

194. Parsons T. The structure of social action. Glencoe, 1949.

195. Parsons T. The social system. L., 1951.

196. Perrow C. Complex organizations: A critical essay. Illinois, 1979.

197. Rabbie J.. Horwitz M. The arousal of ingroup-outgroup bias by chance win or loss; // J. Social Psychol. 1969. Vol. 13.

198. Rex J. Key problems of sociological theory. L., 1973.

199. Rex J. Discovering sociology. L., 1961.

200. Ritzer G. Sociological theory. N.Y., 1988.

201. Robertson V. Sociology. Glencoe, 1986.

202. Roebuck J; Spray L. The cocktail lounge: A study in heterosexual relations in public organization// Amer. J. Sociol. 1967. Jan.

203. Rossi P. Review of C.W. Mills. The power elite // Ibid. 1956. Sept.

204. Sheldon W. Varieties of delinquent younth. N.Y., 1949.

205. Sherif M., Sherif C. Groups in harmony and tension. N.Y., 1954.

206. Simmel G. Conflict. Chicago, 1955.

207. Skinner B. Walden II. N.Y., 1948.

208. Smelser N. Theory of collective behaviour. N.Y., 1966.

209. Stephan W. Stereotyping: Role ofoutgroup differences. N.Y., 1977.

210. Stockdale J. The society for the study of social problems. Wash. (D.C.), 1970.

211. Staffer S. Communism, conformity and civil problems. Wash. (D.C.), 1970.

212. Summer W. Folkways. Boston, 1949,

213. Thompson P., McHugh D. Work organizations. L., 1990.

214. Trevor-Roper H. Stereotypes and the civil wars // New York Mag. 1961. Sept. 17.

215. Tumin M. Same unapplanded consequences of social mobility // Social forces. Chicago, 1957.

216. Turner R. Collective behavior. N.Y., 1957.

217. Turton R. Behavior in business context. Oxford, 1991.

218. Tylar E. Primitive culture. N.Y., 1958.

219. Warner L., Lunt P. The social life of a modern community. New Haven (Conn.), 1986

Введение

Операционные системы (ОС) исполняют роль буфера между пользователями и обслуживающими их (программно-аппаратными) средствами компьютерной техники. При этом под пользователями понимаются два принципиально различные рода субъектов или активностей. С одной стороны, это персонал, взаимодействующий с компьютерной системой (КС) через универсальные средства человеко-машинного интерфейса. С другой стороны, это программные приложения, комплексы прикладных программ, обеспечивающие решение конкретных задач, достижение конкретных целей. Под универсальными средствами человеко-машинного интерфейса понимаются такие устройства как клавиатура, координатные устройства (мышь, тактильные панели и т.п.), индикаторы, экранные формы, акустические средства ввода/вывода.

Каждое программное приложение (комплекс программных средств, ориентированных на решение конкретного класса задач, на достижение конкретных целей, стоящих перед КС), в ходе своей работы взаимодействует с операционной системой посредством использования сервисных функций (сервисов) ОС. Совокупность средств взаимодействия программного приложения и операционной системы называют интерфейсом прикладных программ. Состав сервисов ОС и особенности способов реализации этих сервисов определяется в первую очередь особенностями условий функционирования того класса КС, для поддержки которого создается ОС, особенностями требований к программным приложениям этого класса.

Компьютерные системы реального времени (СРВ) составляют класс КС, отличающихся особыми условиями функционирования, особыми требованиями к реализации прикладных программных средств, обеспечивающих корректное и своевременное выполнение возлагаемых на КС функций.

В дальнейшем изложении раскрывается роль операционных систем в КС вообще и в СРВ в частности. Показано, как условия функционирования СРВ диктуют требования к особенностям построения комплексов прикладных программных средств, и каким образом особенности этих требований влияют на архитектуру операционных систем, предназначенных для поддержки КС данного класса.

1. Роль операционных систем в компьютерных технологиях

Компьютерные технологии проникают сегодня во все виды нашей деятельности. Компьютеры все глубже внедряются в производство, сферу обслуживания, оборону, быт, досуг, образование и т.д. – сегодня, по-видимому, не просто указать такой род деятельности в развитых странах, который так или иначе не связан с использованием компьютерных систем.

1.1. Средства настройки компьютерных систем. Любая компьютерная система представляет собой комплекс программно-аппаратных средств, ориентированных на выполнение более или менее широкого круга функций обработки информации. Компьютерные системы относятся к разряду самых сложных продуктов человеческой деятельности. При их разработке принимаются во внимание две разновидности критериев эффективности – эффективность производства и эффективность применения. Повышение эффективности производства означает, в частности, снижение стоимости отдельного экземпляра КС.

Критерии эффективности применения системы отражают полноту соответствия системы целям ее создания, удобства ее эксплуатации, возможности адаптации к различным условиям использования. Адаптация к условиям использования необходима как для КС общего назначения (настольных персональных компьютеров и ноутбуков, рабочих станций и серверов) так и для узконаправленных встроенных систем (например, микропроцессорных систем для сотовых телефонов). Такую адаптацию, настройку КС на выполнение возлагаемых на нее функций, специалисты по созданию и обслуживанию КС выполняют путем формирования и размещения в памяти КС необходимых информационных объектов (ИО) – языковых форм, элементов данных.

Трудоемкость формирования ИО, обеспечивающих эту настройку, составляет значительную часть общих трудозатрат на создание КС. При этом возникает следующее противоречие. С одной стороны, только при широком тиражирования ИО можно рассчитывать на эффективное использование компьютерных технологий. С другой стороны, разнообразие условий работы КС, разнообразие возлагаемых на них функций чрезвычайно широко, конфигурация КС во многих случаях уникальна.

Разрешение этого противоречия состоит в выделении нескольких уровней специализации (иерархических уровней) ИО (рис.1). ИО младших иерархических уровней (уровни 1 и 2) ориентированы на выполнение универсальных механизмов, функций, операций, реализуемых компьютерной системой.

Рис. 1. Иерархия информационных объектов,

обеспечивающих адаптацию (настройку) КС

Универсальность здесь понимается в том смысле, что ИО младших иерархических уровней не отражают конкретной целевой направленности КС. Они не связаны непосредственно с содержанием внешних процессов, для взаимодействия с которыми строится КС. Они могут отражать лишь формы обменов данными между КС и внешними процессами, а также формы взаимодействия внутренних процессов КС. Универсальность ИО младших уровней проявляется в том, что они пригодны для использования в широком круге сфер применения КС, могут использоваться при создании КС разнообразного назначения. Такая универсальность обеспечивает массовость тиражирования ИО младших уровней.

Формирование ИО различных уровней осуществляется специалистами разного профиля. Построение ИО младших уровней выполняется преимущественно специалистами по вычислительной технике, системными программистами. ИО младших уровней имеют наибольшую продолжительность жизненного цикла (вплоть до нескольких лет и даже до десятилетий). Массовость тиражирования предъявляет повышенные требования к их качеству, требует такой проработки всех возможных вариантов конструктивных решений, которая обеспечила бы максимальную эффективность их применения.

Для построения дееспособной КС недостаточно оснастить ее лишь набором универсальных программных средств, поскольку эти средства не ориентированы на достижение каких-либо конкретных целей. Компьютерная система, оснащенная лишь набором средств уровня 2, не пригодна для использования в рамках каких-либо технологий – эти средства предназначены лишь для обслуживания прикладных программных комплексов (уровень 3) в соответствии с запросами, поступающими от прикладных программ. Поэтому комплексы программных средств, программные системы (подсистемы) уровня 2, относятся к разряду обслуживающих систем (подсистем). Для построения дееспособной КС необходимо оснастить ее прикладными программными средствами, обеспечивающими достижение конкретных целей функционирования КС (информационные структуры уровня 3).

Информационные структуры старших иерархических уровней (уровни 3, 4, 5) ориентированы на использование в рамках КС конкретного типа. Они создаются специалистами, владеющими проблематикой конкретной предметной области, в которой применяются конкретная разновидность (или даже конкретный экземпляр) КС. Такие прикладные компоненты используется в рамках узкого класса КС или лишь в уникальных условиях. Посредством формирования ИО старших уровней осуществляется адаптация КС к выполнению конкретных функций, к конкретной обстановке.

Заметим, что разновидности ИО, представленные на рис.1, формируются разработчиками КС людьми и/или специалистами, участвующими в эксплуатации КС. Причем ИО нижних уровней (уровни 1, 2, 3 и, частично, 4) формируются до начала функционирования КС: в ходе работы КС они остаются неизменными (статические информационные объекты); ИО уровней 1-3 являются кодами программных модулей и связанных с ними структур данных, ИО уровня 4 представляют в основном параметры конфигурирования КС.

Динамические информационные объекты относятся к уровню 5 и, частично, к уровню 4 – эти ИО формируются непосредственно в ходе функционирования КС эксплуатирующим ее персоналом. К уровню 5 относятся самые короткоживущие ИО, продолжительность жизненного цикла которых может не превышать нескольких минут и даже секунд.

Таким образом, во множестве ИО выделяются два полюса. Один полюс составляют наиболее универсальные из ИО, им соответствуют уникальность разработки и массовость применения, наибольшая продолжительность жизненного цикла. Другой полюс составляют самые узко-ориентированные из ИО. Им соответствует уникальность применения, массовость разновидностей, они же являются наиболее короткоживущими.

Имеет место существенное различие интересов специалистов, ответственных за построение ИО различных иерархических уровней. Интересы специалистов, конструирующих ИО старших уровней, тяготеют к целям создания и эксплуатации конкретных разновидностей или отдельных экземпляров КС. Интересы специалистов, конструирующих ИО младших уровней, тяготеют к созданию методов эффективного использования базовых программно-аппаратных средств построения КС.

1.2. Интерфейсы. Рис. 1 иллюстрирует характер участия различных специалистов в процессах разработки и настройки КС. Иерархия информационных объектов, представленная на рис. 1 отражает фазы разработки КС и отношения между специалистами, участвующими в разработке. Схема информационных связей (интерфейсов) между основными группами объектов в действующей КС изображена на рис. 2. В приведенной схеме в качестве взаимосвязанных объектов выделены:

· внешние по отношению к КС процессы (круги на рис. 2),

· слой периферийных устройств КС – аппаратуры, связывающей внешние процессы с комплексом программных средств КС (изображен на рис. 2 в виде кольца, ограниченного пунктирными линиями, отдельные периферийные устройства изображены прямоугольники с элементами электронных схем),

· комплексы универсальных и прикладных программных средств.

Внешние интерфейсы (на рис. 2 – наружная пунктирная линия и прямоугольники с изображением импульсных последовательностей) связывают внешние процессы и периферийные блоки КС.

Рис. 2. Программные, аппаратные и внешние интерфейсы КС

Внутренние аппаратные интерфейсы (на рис. 2 – внутренняя пунктирная линия и прямоугольники с изображениями двоичных шкал) связывают периферийные блоки и комплексы программных средств КС. Взаимосвязи комплексов прикладных программ с универсальными программными средствами и регламентируется программными интерфейсами (цепочки звездочек на рис. 2).

Знаковые и сигнальные элементы интерфейсов. Внутренние и внешние информационные процессы КС, информационные взаимодействия этих процессов развиваются в пространстве и времени, из чего следует, что можно рассматривать их статические и динамические свойства. При рассмотрении вопросов, связанных с построением и функционированием интерфейсов основное внимание концентрируется на их статических свойствах. Вместе с тем, рассмотрение динамических аспектов актуально как при анализе внешних интерфейсов КС (достаточно вспомнить помигивание курсора на экране), так при конструировании и анализе внутренних аппаратных и программных интерфейсов. Анализ интерфейсных процессов показывает, что в общем случае в информационных обменах могут иметь значение два фактора: содержание передаваемых данных и их привязка ко времени. Если роль интерфейсного элемента ограничивается первым фактором, то он служит в качестве средства передачи знаковой информации (знаковый интерфейсный элемент). Множество конфигураций передаваемых знаков определяет синтаксическую основу интерфейсного элемента. Смысл, ассоциируемый с каждой конфигурацией, определяет ее семантику.

Для некоторых интерфейсных элементов множество синтаксических форм оказывается вырожденным: все информационные посылки, передаваемые через интерфейсный элемент, выглядят одинаково, роль информационной посылки ограничивается ее привязкой к конкретному моменту времени, она выступает в качестве сигнала, извещающего о наступлении определенного момента времени (сигнальный интерфейсный элемент). Если роль интерфейсного элемента ограничивается чисто сигнальной функцией, то вид информационной посылки, передаваемой через этот интерфейсный элемент, заранее предопределен и значение имеет лишь привязка передачи информационной посылки к конкретному моменту времени. Передача информации через сигнальные интерфейсные элементы выполняется в те моменты времени, когда стороне, принимающей информационную посылку, надлежит либо переключить режим функционирования, либо включить/выключить отдельные фазы исполнения составляющих ее алгоритмов.

Принципиальное различие между сигнальными и знаковыми интерфейсными элементами состоит в характере их влияния на принимающий процесс: вид знаковой информационной посылки непосредственно влияет на содержание действий, выполняемых принимающим (обрабатывающим) процессом; сигнальная информация влияет на временную привязку (и, возможно, на порядок выполнения) операций принимающим процессом.

Знаковые и сигнальные элементы интерфейсов различаются в том, какая из сторон информационного обмена определяет момент приема информационной посылки. При передаче информации через знаковый элемент интерфейса передаваемая информация размещается (записывается) в интерфейсном элементе и остается там в ожидании того момента, когда принимающая сторона обратится за размещенной информацией (когда эта информация будет считана принимающей стороной). То есть, в случае знакового интерфейсного элемента момент приема (восприятия) передаваемой информации определяется ходом процесса, принимающего информационную посылку, или, можно сказать, выполняется по инициативе принимающей стороны. Передающая сторона играет в этом случае пассивную роль в том смысле, что в момент размещения информации в интерфейсном элементе остается неизвестным, когда эта информация будет востребована. Более того, если размещение данных в интерфейсном элементе передающей стороной производится (более или менее строго) периодически, то в общем случае неизвестно, будет ли востребовано очередное значение информационной посылки до того, как передающая сторона заместит ее новым значением.

При передаче информации через сигнальный элемент интерфейса ситуация диаметрально противоположная. В этом случае принимающая сторона настраивается на прием информационной посылки до момента ее поступления (перед поступлением информационной посылки принимающая сторона находится в состоянии ожидания момента ее поступления). Прием сигнальной информационной посылки в идеальном случае совпадает с моментом ее передачи, а в общем случае может выполнятся с некоторой задержкой, величина которой определяется конструктивными особенностями интерфейсного элемента и организации принимающей стороны. Так или иначе, момент приема информационной посылки, передаваемой через сигнальный элемент интерфейса, определяется ходом передающего процесса. В этом в смысле при передаче информации через сигнальный интерфейсный элемент передающая сторона играет активную роль, а принимающая сторона – пассивную роль.

Внешние интерфейсы. Для взаимодействия КС с обслуживающим (или эксплуатирующим) ее персоналом необходимо иметь в составе КС соответствующие средства человеко-машинного интерфейса – экранные формы, специальные индикаторы, переключатели, клавиатуру и, возможно, средства речевого ввода/вывода, координатные средства ввода (мышь, джойстик и т.п.). Средства человеко-машинного интерфейса (иногда называемые консолью или пультом оператора) обеспечивают, в частности, ввод рассмотренных в подразделе 1.1 динамических информационных структур, вывод (для восприятия персоналом) информации, формируемой (или передаваемой) по алгоритмам заложенных в системе программных комплексов. Знаковую роль играют в первую очередь визуальные элементы человеко-машинного интерфейса. Акустические элементы играют сигнальную роль. Механические элементы ввода информации могут играть сигнальную роль (нажатие/отпускание клавиши) или знаковую роль (появление иконок, подсвечивание транспарантов на пульте оператора, переключение тумблеров, подвижка ползунковых органов регулирования). Человеко-машинный интерфейс может рассматриваться как срез информационных потоков по линии раздела между действующей КС и обслуживающим (эксплуатирующим) персоналом.

В качестве другого примера внешних интерфейсов КС можно указать коммуникационные интерфейсы, соответствующие линиям раздела между различными взаимодействующими КС. Взаимодействующие КС должны быть соединены каналами связи. Для обеспечения возможностей комплексирования КС в развитые распределенные системы разработан ряд стандартов на коммуникационные интерфейсы и соответствующие протоколы обмена информацией. Сигнальная природа коммуникационных интерфейсов определяется тем, что они строятся на базе использования эклектических сигналов.

Внешние интерфейсы соответствуют линии раздела между КС и внешними по отношению к КС объектами. Аппаратные блоки, которые входят в состав КС и поддерживают внешние интерфейсы со стороны КС, называют периферийными устройствами, периферийными блоками (peripherals).

Аппаратные интерфейсы КС. Линии раздела между программными средствами КС и периферийными устройствами соответствуют внутренние аппаратные интерфейсы КС. Информационные связи между комплексом программных средств и внешними (по отношению к КС) процессами осуществляются через (внутренние) аппаратные интерфейсы КС. Внутренний аппаратный интерфейс периферийного устройства КС в общем случае включает:

· ряд цифровых регистров, доступных как со стороны периферийного устройства, так и со стороны центрального процессора КС (интерфейсные регистры данного периферийного устройства),

· векторы системы прерываний, выделяемые данному периферийному устройству или группе периферийных устройств.

Для передачи данных программным объектам периферийное устройство пересылает соответствующие коды в свои интерфейсные регистры (знаковые элементы интерфейса). Для передачи сигнальной информации от периферийных устройств программному комплексу КС используются механизмы прерываний через соответствующие векторы прерываний.

Передача данных периферийному устройству от программных объектов выполняется симметрично: программные объекты пересылают соответствующие коды в интерфейсные регистры данного периферийного устройства. Для некоторых периферийных устройств факт такой пересылки может играть и сигнальную роль.

Через аппаратные интерфейсы программы КС получают доступ, в частности, к пульту оператора, к средствам связи с другими КС (т.е., к внешним коммуникационным интерфейсам). Кроме того, в состав КС могут быть включены аппаратные интерфейсы, обеспечивающие доступ к устройствам внешней памяти КС, к разнообразным измерительным приборам и системам, исполнительным устройствам (двигатели, нагреватели, вентили, облучатели и т.п.), устройствам ввода/вывода специальных сигнальных последовательностей. Через интерфейсные регистры осуществляется управление аппаратными блоками, играющими роль часовых механизмов КС (тех механизмов, на базе которых ведется, в частности, отсчет системного времени КС).

Программные интерфейсы. Сложные КС строятся в виде объединения программных систем (подсистем). Каждая из входящих в состав КС программных систем реализует специализированный комплекс функций. Различают прикладные и универсальные программные средства.

Функции прикладных программных средств (программных приложений, соответствующих уровню 3 на рис.1) непосредственно направлены на достижение целей, поставленных перед КС. Функции программных приложений реализуются прикладными задачами. Каждая прикладная задача представляет собой программный модуль, исполняемый при необходимости реализации соответствующей функции программного приложения. Задачи могут исполняться либо параллельно (в многопроцессорных КС), либо квазипараллельно (в однопроцессорных КС). В простейшем случае программное приложение может состоять из единственной задачи.

Универсальные программные средства (обслуживающие программные комплексы, соответствующие уровню 2 на рис.1), реализуют наборы функций, необходимых для поддержки работы приложений. Порядок, правила, формы взаимодействия программных систем (подсистем), входящих в состав КС, задаются определением программных интерфейсов КС.

В качестве примера обслуживающих программных комплексов можно указать программные комплексы (пакеты, библиотеки), обеспечивающие построение графических объектов на экранах и других графических устройствах вывода (графические комплексы). Графические пакеты позволяют строить элементарные графические объекты (точки, линии, фигуры типа многоугольников, эллипсы, растровые изображения и т.п.), группировать их, формируя сложные объекты, выполнять редактирование построенных графических объектов в памяти КС и представлять их на устройствах вывода в виде экранных или печатных форм. Программный интерфейс, обеспечивающий приложениям возможности использования подобного графического комплекса, определяется указанием перечня и назначения составляющих комплекс процедур, способов обращения к этим процедурам.

Другая разновидность обслуживающих программных комплексов – системы управления базами данных. Программный интерфейс, обеспечивающий взаимодействие приложения с базами данных – язык SQL. Этот язык реализованный, во многих СУБД, исполняет роль стандарта, открывающего принципиальную возможность замены СУБД, используемой в КС без существенной переработки комплекса прикладных программных средств. Для обозначения таких возможностей используется термин “мобильность” программных приложений.

Операционные системы также относятся к разряду обслуживающих систем. Совокупность средств, обеспечивающих взаимосвязи программного приложения и операционной системы, называют интерфейсом прикладных программ. Как и в случае других программных интерфейсов, интерфейсом прикладных программ конкретной операционной системы определяет состав услуг, предоставляемых прикладным программам (функций, процедур, механизмов, реализуемых операционной системой), порядок и способы обращения к этим услугам.

1.3. Функции операционных систем. Роль операционной системы состоит в том, что она обеспечивает управление аппаратными и информационными ресурсами КС.

Примеры разновидностей аппаратных ресурсов КС, управление которыми возлагается на операционную систему:

· универсальный процессор (Central Processing Unit –CPU) или несколько таких процессоров,

· оперативная память,

· устройства доступа к внешней памяти,

· устройства доступа к пульту оператора,

· устройства ввода/вывода цифровых и аналоговых данных,

· коммуникационные интерфейсы,

· часовые механизмы (аппаратные таймеры).

Информационные ресурсы КС разделяются на статические и динамические. К статическим информационным ресурсам относятся, например:

· коды программных комплексов и составляющих их задач,

· архивы на внешних носителях, доступные только по чтению.

В ряду динамических информационных ресурсов КС можно указать:

· контексты исполнения задач, составляющих программные комплексы,

· синхронизирующие элементы, обеспечивающие координацию процессов исполнения задач в многозадачных программных комплексах,

· сообщения, которыми обмениваются исполняющиеся задачи,

· данные на внешних носителях, доступных как по чтению, так и по записи,

· экранные формы.

Ключевым аппаратным ресурсом КС является процессорное время, или, точнее – такты работы CPU. Операционная система планирует использование процессорного времени и реализует переключение CPU между программными компонентами КС в соответствии с результатами планирования.

Сложность реализации функций ОС по управлению оперативной памятью определяется, с одной стороны, особенностями архитектуры аппаратных средств КС и, с другой стороны, потребностями в механизмах предоставления оперативной памяти программным приложениям. Так, в системах с виртуальным адресным пространством, аппаратными средствами защиты оперативной памяти, обслуживанием запросов на выделение памяти со стороны программных приложений механизмы управления оперативной памятью могут составлять существенную долю объема ОС. И, напротив, потребности в управлении оперативной памятью со стороны ОС не возникают в КС с упрощенной архитектурой аппаратных средств и полностью статическим распределением оперативной памяти между программными компонентами.

В ходе исполнения программных компонент КС им может потребоваться доступ к универсальным внешним устройствам (внешняя память, пульт оператора, каналы связи, и т.п.). Модули доступа к универсальным внешним устройствам реализуются, как правило, в рамках ОС, хотя в некоторых КС из соображений эффективности функционирования часть модулей доступа к внешним устройствам может быть реализована в рамках комплекса прикладных программ.

В ряду ключевых функций ОС особое место занимают различные элементы службы времени. Служба времени строится на базе часовых механизмов – аппаратных таймеров (clocks). В современных КС работа часовых механизмов зачастую опирается на использование того же источника тактовых импульсов, который обеспечивает работу центрального процессора (процессоров) КС.

Одна из функций ОС – инициализация программных приложений. В ходе инициализации приложения может потребоваться загрузка из внешней памяти в оперативную память соответствующих кодов программ. Однако во многих встроенных КС такая загрузка не требуется: коды программ хранятся в блоках постоянной памяти, и непосредственно оттуда интерпретируются центральным процессором.

При необходимости на операционную систему может быть возложена функция контроля доступа к другой разновидности статических информационных ресурсов – архивным данным: ОС должна обеспечивать доступ к архивным данным тем и только тем приложениям, которые имеют право на этот доступ.

К ряду важнейших динамических ресурсов, контролируемых операционной системой, относятся контексты исполнения задач, составляющих программные комплексы. ОС обеспечивает формирование контекстов исполнения задач, консервирует и восстанавливает эти контексты в моменты переключения процессора с исполнения одной задачи на исполнение другой задачи.

Для достижения целей, стоящих перед КС, задачи, входящие в состав прикладных программных комплексов, должны исполняться согласованно как по времени, так и по содержанию исполняемых действий. Согласованность исполнения задач обеспечивается такими механизмами взаимодействия как обмен сообщениями, взаимная синхронизация хода исполнения задач. Реализация подобных механизмов осуществляется операционной системой за счет контроля таких динамических информационных ресурсов КС, как состояния синхронизирующих элементов (например, мьютексов, условных переменных) и прием/передача межзадачных сообщений.

Данные, хранящиеся на носителях, и доступные как по чтению, так и по записи, обычно организованы в виде файловых систем. Формирование файловых систем, контролируемый доступ по чтению или записи к информации, хранящейся в файлах, обеспечивается путем реализации соответствующих функций ОС.

Как было отмечено в подразделе 1.2, прикладные программы получают доступ к функциям ОС через интерфейс прикладных программ. Тем самым за счет использования ОС решается одна из проблем – освобождение разработчиков прикладных программ от необходимости знакомиться с архитектурными особенностями универсальных аппаратных средств КС. ОС занимает место между интерфейсом прикладных программ и аппаратными средствами КС (аппаратными интерфейсами). Разработчик прикладных программ получает доступ к аппаратным средствам КС через интерфейс прикладных программ, а аппаратные интерфейсы универсальных внешних устройств заслонены от него операционной системой.

Контрольные вопросы.

1. Как экономические факторы влияют на архитектуру программных средств КС?

2. В чем состоит определяющее различие между прикладными и универсальными комплексами программных средств КС?

3. В чем различие специализации разработчиков универсальных и прикладных программных КС?

4. Какова роль периферийных блоков в информационных процессах, сопровождающих работу КС?

5. В чем различие между сигнальными и знаковыми интерфейсными элементами?

6. Какие элементы аппаратных интерфейсов КС обеспечивают передачу сигнальной информации?

7. Какие элементы аппаратных интерфейсов КС обеспечивают передачу знаковой информации?

8. Какова роль интерфейса прикладных программ в структуре программных средств КС.

9. Разновидности аппаратных ресурсов КС, контролируемых операционной системой.

10. Какие статические и динамические информационные ресурсы контролируются операционной системой?

Поиск по сайту: