Переносимость прикладных программ

Национальные организации и службы находятся под влияни­ем все возрастающей необходимости использовать информацион­ные технологии для повышения эффективности своей работы и представления этих технологий широкой общественности.

Расширение совместимости и взаимодействия прикладных программ потребовало разработки таких стандартов, как Интерфейс переносимой операционной системы (POSIX), и стандартов коммуникаций. Эти стандарты создали условия для обеспечения переносимости и взаимодействия систем. Однако операционная система и стандарты коммуникаций не охватывают весь спектр потребностей даже в рамках установленной ими области распрос­транения. Большой интерес представляет функциональная среда открытых систем (Open System Environment — OSE), охватываю­щая стандарты и другие спецификации по обеспечению функци­ональных возможностей систем, необходимых для рассмотрения широкого круга национальных требований в области информаци­онных технологий. При этом очевидна необходимость применения Профиля переносимости прикладных программ (Application Portability Profile — АРР). Если профиль при его реализации обес­печивает предполагаемые функциональные возможности, тогда можно применять рекомендуемые спецификации.

Профиль АРР ориентирован на менеджеров и руководителей проектов, несущих ответственность за приобретение, развитие и эксплуатацию информационных систем, поддерживаемых неоднородными аппаратными, программными и коммуникационными средами. Прикладные программы в среде OSE могут включать ин­формационные системы административного управления, встро­енные системы, системы реального времени, системы обработки транзакций, системы баз данных, географические информацион­ные системы или другие системы, в которых могут применяться рекомендуемые спецификации. Поскольку описываемые здесь спе­цификации по своему характеру сугубо технические, то по вопро­сам применимости каждой из них к конкретной задаче оптимиза­ции пользователи должны консультироваться с соответствующи­ми специалистами.

В идеальном случае необходимо, чтобы спецификации были пред­ставлены в виде международных стандартов. Однако в наборе функ­циональных возможностей OSE существуют такие области, в кото­рых отсутствуют стандарты ниже уровня международных стандар­тов. И хотя с течением времени ситуация улучшается, пользовате­ли, нуждающиеся в применении таких функций, сталкиваются с проблемой выбора нужной спецификации. АРР должен лежать в основе принимаемых пользователем оптимальных решений при выборе спецификаций, удовлетворяющих их потребностям. Суще­ствует два показателя оказываемой пользователям помощи:

1) спецификации, созданные для каждой области функциональных услуг, описываемой в профиле АРР; они представляют кол­лективную точку зрения относительно наиболее подходящей для данной области спецификации;

2)важен критерий оценки, помогающий, по оценкам NIST,
определить пригодность рекомендуемых спецификаций. Пользователи профиля АРР, применяя этот критерий, смогут сами оце­нить рекомендуемую спецификацию. Пользователю предоставля­ется возможность рассмотреть установленные взвешенные значе­ния элементов данного критерия, основываясь на собственных соображениях об относительной значимости каждого элемента.

Услуги, определяемые профилем переносимости прикладных про­грамм.

Профиль OSE состоит из выбранного набора открытых (общедоступных) согласованных стандартов и спецификаций, опре­деляющих различные услуги в эталонной модели OSE/RM. АРР представляет собой профиль OSE, предназначенный для использования государственными служба­ми. Он охватывает широкий круг прикладных областей, в кото­рых заинтересованы многие государственные службы, но он не исключает в себя полный набор прикладных программ, используе­мых на государственном уровне. Стандарты и спецификации про­филя АРР определяют форматы данных, интерфейсы, протоколы мни комбинацию этих элементов.

Услуги, определяемые профилем АРР, распространяются на семь областей:

1. операционной системы (OS);

2. интерфейса «человек — машина» (HCI);

3. разработки программного обеспечения (SWE);

4. административного управления данными (DM);

5. обмена данными (DI);

6. графические (GS);

7. сетевые (NS).

3.10.13. 1) Услуги операционной системы обеспечивают функционирование прикладной платформы и управление ею. Эти услуги предоставляют интерфейс между прикладным программным обеспе­чением и платформой:

• операции ядра операционной системы обеспечивают услуги
нижнего уровня, необходимые для создания процессов и управления ими, исполнения программ, генерации и передачи сигналов, генерации и обработки сигналов системного времени, управления файловой системой и каталогам, управ­ления запросами ввода-вывода с внешней средой;

• команды и утилиты включают механизмы для выполнения операций уровня оператора, такие, как сравнение, печать и отображение содержимого файлов, редактирование файлов, поиск образцов, вычисление выражений, регистрация сооб­щений, перемещение файлов из каталога в каталог, сорти­ровка данных, исполнение командных строк и доступ к слу­жебной информации системы;

• расширения реального времени включают прикладные и системные интерфейсы, используемые в прикладных облас­тях, требующих детерминированного исполнения, обработ­ки и реакции. Расширения этого типа определяют интер­фейсы прикладных программ с базовыми услугами операционной системы для ввода-вывода данных, доступа к фай­ловой системе и управления процессами;

• услуги административного управления данными включают
функциональные возможности для определения ресурсов
пользователя и доступа к ним (т.е. устанавливается, какие ресурсы являются администрируемыми и какие классы дос­тупа определены), для управления конфигурацией и производительностью устройств, файловыми системами, административными процессами (учет заданий), очередями, профилями машина (платформа), авторизацией доступа к ресурсам и резервированием системы;

• услуги защиты операционной системы определяют управление доступом к системным данным, функциям, аппаратным и программным средствам со стороны пользователей и про­цессов обработки.

Услуги интерфейса «человек — машина» определяют методы, с помощью которых пользователи могут взаимодействовать с прикладной программой. В зависимости от функциональных возмож­ностей, определяемых пользователем и прикладной программой, эти интерфейсы могут включать следующее:

• операции «клиент-сервер» определяют взаимоотношения меж­ду процессом-клиентом и процессом-сервером, возникаю­щие в сети, в частности, между процессами, имеющими ме­сто при отображении с помощью графического интерфейса пользователя. В этом случае программа, управляемая каж­дым устройством отображения, реализует процесс-сервер, в то время как независимые программы пользователя пред­ставляют процессы-клиенты, которые запрашивают сведе­ния о выполнении услуг сервером;

• определение объекта и административное управление им
включают спецификации, с их помощью задаются характери­стики отображаемых элементов: цвет, фон, размер, перемеще­ние, графический контекст, приоритетность пользователя, взаимодействие между отображаемыми элементами и т.д.;

• спецификации управления окнами определяют операции с окнами (создание, перемещение, сохранение, восстановле­ние, удаление и взаимодействие друг с другом);

• поддержка диалога включает в себя спецификации, с помощью которых устанавливаются взаимоотношения между тем, что отображено на экране (например, движение курсора, ввод данных с клавиатуры и дополнительных устройств), и спо­собом изменения содержимого экрана в зависимости от вве­денных данных;

• 5к спецификациям мультимедиа относятся спецификации интерфейса API, определения услуг и форматов данных, поддерживающих манипуляции с различными формами цифровых и аналоговых визуальных данных в рамках единой прикладной системы;

• услуги защиты интерфейса «человек — машина» включают определение и реализацию различных методов доступа пользо­ватели к объектам в пределах функциональной области систем интерфейса «человек — машина», например доступа к окнам, меню и т.д., а также функции, которые обеспечивают услуги интерфейса «человек — машина», например защитная марки­ровка информации на дисплее и на других устройствах вывода.

Интерфейсы пользователя — едва ли не самая сложная область в разработке и эксплуатации систем. В последние годы здесь получены значительные результаты. Так, основными компонентами системы окон являются видеоинтерфейс, содержащий одно или несколько окон или панелей, указатель наподобие мыши или сенсорный экран, а также набор объектов на экране, которыми пользователь может непосредственно манипулировать с помощью указателя или через клавиатуру.

В сфере обработки информации мультимедиа представляет собой общее понятие, которое означает объединение различных представлений информации, таких, как текст, звук и видео, в одном сеансе представления, в частности в общем, интерфейсе пользователя. Помимо традиционного текстового и линейно-графичес­кого представления прикладной программы мультимедиа часто включают в себя сканируемые изображения, частично или полно­стью подвижное видео с синхронным звуком или без него, а также цифровую передачу голоса или музыки. Некоторые разделы стан­дартов этой области включают в себя аналого-дискретные преоб­разования, сжатие и запоминание крупных массивов данных, син­хронизацию зависимых от времени представлений, таких, как ви­део со звуком и многоканальный ввод и вывод.

3) Услуги разработки программного обеспечения. Технология от­крытых систем преследует цель создавать и применять переноси­мые, масштабируемые, совместно работающие программные сред­ства. Услуги разработки программного обеспечения предоставля­ют необходимую инфраструктуру, в которую входят стандартные языки программирования, инструментальные средства и функциональные среды для разработки программного обеспечения. Фун­кциональные возможности обеспечиваются услугами разработки программного обеспечения, объединяющими:

• языки программирования и привязки к языкам Кобол, Фор­тран, Ада, Си;

• интегрированные функциональные среды и инструментальные средства разработки программного обеспечения (Integrated Software Engineering Environment — ISEE), включа­ющие системы и программы для автоматизированной раз­
работки и эксплуатации программного обеспечения. В со­став таких систем входят средства для выбора специфика­ций и анализа прикладных программ на этапе проектирова­ния, для создания и тестирования программ на исходном коде, документирования и средства поддержки коллектив­ных проектов для групп разработчиков. Интерфейсы, вхо­дящие в состав этих средств, обеспечивают услуги хранения, выборки и обмена информацией между различными про­граммами в разрабатываемой функциональной среде;

•3 услуги защиты разработки программного обеспечения, предоставляющие средства управления доступом и обеспечения целостности программных объектов типа библиотек, про­грамм и т.д., а также инструментальные средства или ин­
формацию, составляющие инфраструктуру, необходимую для разработки программного обеспечения.

Хотя прикладные программы необязательно должны использовать услуги разработки программного обеспечения, но без этих услуг большая часть автоматизированных процессов могла быть затруднена и подвержена появлению ошибок. Без использования языков программирования никакие функциональные возможнос­ти не были бы осуществлены. Услуги разработки программного обеспечения преобразуют аппаратные возможности и коммуни­кационные связи в автоматизированные процессы, доступные пользователям системы.

4) Услуги административного управления данными. Центральная задача большинства систем — административное управление данными. Услуги могут быть определены независимо от процессов, порождающих и использующих данные, могут предоставлять возможности независимого обслуживания, совместного и независи­мого использования данных различными процессами. К услугам административного управления данными относятся:

• услуги словаря/каталога (справочника) данных, обеспечивающих пользователям и программистам доступ к метаданным (т.е. к данным о данных) и их модификацию. Такие данные могут включать внутренние и внешние форматы, правила,
обеспечивающие целостность и секретность данных, и могут располагаться в автономных и распределенных системах;

• услуги административного управления базами данных (DataBase Management System — DBMS), обеспечивающие управление доступом к структурированным данным и их модификацию. Система DBMS создает условия для совместного управле­ния данными и объединения их в различных схемах. Услуги системы DBMS доступны через интерфейс языков програм­мирования или через интерактивный интерфейс языков четвертого поколения. В целях повышения эффективности DBMS обычно обеспечивают конкретные услуги создания, распространения, перемещения, резервного копирования (восстановления) и архивации баз данных;

• услуги распределенных данных, обеспечивающие обращение к данным в удаленных базах данных и модификацию этих данных;

• услуги защиты данных административного управления, включающие управление доступом к данным и обеспечение целостности данных, содержащихся в системах, путем использования конкретных механизмов, таких, как привилегии, входы в базы данных, профили пользователя, верификации содержимого данных и маркировки данных.

10.10.135) Услуги обмена данными обеспечивают поддержку специфических аспектов обмена информацией, включая форматы и семантику логических объектов данных для прикладных программ, работающих как на одной платформе, так и на различных (неоднородных) платформах. К услугам обмена данными относятся:

• услуги обработки документов, включающие спецификации для кодирования данных (например, текста, рисунков, циф­ровых и специальных знаков и т.д.), а также логические и визуальные структуры электронных документов;

• услуги графических данных, включающие спецификации кодирования графической информации (например, ломаные линии, эллипсы и текст) и растровой графики;

• услуги обмена производственными данными, охватывающие спецификации, описывающие технические чертежи, документацию и другие данные, необходимые в производстве и при проектировании изделий, включая геометрические и не­ геометрические данные, характеристики форм, допуски, свойства материалов и поверхностей;

• 4услуги защиты обмена данными, использующиеся для проверки и верификации достоверности конкретных видов дан­ных. Примерами таких услуг служит обеспечение безотказно­сти, шифрования, доступа, маркировки защиты данных и др.

Существуют различные уровни сложности представления данных, используемые в процессах обмена данными. Самый простой, нижний уровень сложности создает условия для представления данных, участвующих в обмене.

Представление данных может определиться либо путем ссылки на язык, либо путем указания формата данных Следующий, верхний уровень представляет со­держимое - текст, растровые изображения или аудиоинформа­цию. Выше этого уровня находится уровень представления объек­та, где различные!гипы содержимого могут быть объединены для образования сложных представлений данных (например, таких, как сложные документы). Выше уровня представления объекта расположен уровень языка представления данных. Этот уровень удобен для восприятия человеком. Наивысший уровень сложнос­ти - уровень прикладных программ. Он использует любой ниж­ний уровень представления для обмена данными с другими при­кладными программами, например с программами, выполняющи­ми передачу видео или звука через телевизионный центр.

6) Графические услуги обеспечивают функции, необходимые для
создания отображаемых изображений и манипулирования ими. К этим услугам относятся:

· услуги определения отображаемых элементов и администра­тивного управления ими, включающие механизмы опреде­ления графических элементов рисунков, манипулирования и управления ими;

· услуги определения атрибутов изображения, объединяющие в себе нужные параметры для описания размерности (т.е. атрибуты двух- и трехмерности) и интерактивные функции;

· графические услуги защиты, необходимые для обеспечения целостности и доступа к нетекстовым данным, таким, как графические изображения (например, контрольные суммы побитовых массивов в сравнении с содержимым файла пос­ле применения методов кодирования (декодирования), ком­прессии (декомпрессий)).

Эти услуги определены в составе многомерных графических объектов и изображений в независимой от устройства форме.

7 ) Сетевые услуги создают функциональные возможности и механизмы поддержки распределенных прикладных программ, которым требуется независимый доступ к данным и программам в неоднородной сетевой среде. Эти услуги включают следующие
механизмы:

· собственно коммуникации - интерфейс API и спецификации протокола для надежной и прозрачной передачи дан­ных через коммуникационные сети;

· прозрачный доступ к файлам, расположенным в любом ме­сте неоднородной сети;

· поддержку персональных ЭВМ и микроЭВМ для обеспечения взаимодействия с системами, базирующимися на различных операционных системах, в частности микрокомпьютерных операционных системах, которые могут оказаться не соответствующими международным или национальным стандартам;

· 4услуги дистанционного вызова процедуры, включающие спе­цификации для распространения вызовов локальных про­цедур в распределенной среде;

· услуги защиты сети, обеспечивающие управление доступом, аутентификацией (проверка подлинности), конфиденциаль­ностью, целостностью и безотказностью, а также админист­ративное управление передачей данных между отправителя­ми и получателями данных в сети.

Поиск по сайту: