Функции сетевого программного обеспечения
Лекция 7. Программное обеспечение САПР
Основные компоненты программного обеспечения САПР.
Структура ПО САПР зависит от следующих факторов:
· предметная область, аспекты и уровни создаваемых с помощью ПО описаний проектируемых объектов;
· степень автоматизации отдельных проектных операций и процедур;
· архитектура и состав технических средств, режим функционирования;
· ресурсы, отпущенные на разработку ПО.
Программное обеспечение САПР может быть разделено на проектирующие и обслуживающие подсистемы.
К обслуживающим подсистемам ПО относятся: диалоговая ДП; СУБД; инструментальная подсистема; монитор – обеспечивающий взаимодействие всех подсистем и управление их выполнением.
Диалоговая подсистема ПО организует интерактивное взаимодействие пользователя САПР с управляющей и проектирующими подсистемами ПО, подготовку и редактирование исходных данных, просмотр результатов проектирующих подсистем, функционирующих в пакетном режиме.
ПП – проектирующая подсистема; ДП – диалоговая подсистема; ИП – инструментальная подсистема; СУБД – система управления базой данных; ПИМГ – система интерактивной машинной графики
Подсистема управления базами данных (СУБД) реализует единообразный доступ к общей базе данных САПР. Назначение БД:
· хранение сведений нормативно-справочного характера;
· хранение результатов выполнения этапов текущего проекта;
|
|
|
· обеспечение информационной согласованности различных подсистем САПР.
Инструментальная подсистема программирования, основу которой составляет генератор прикладных программ, синтезирующий новые программы из унифированных модулей и программ разработанных пользователем, необходима для обеспечения открытости ПО САПР. Генератор прикладных программ включает в себя также средства автоматической разработки трансляторов для входных языков проектирующих подсистем САПР.
Проектирующие подсистемы ПО могут быть объектно-зависимыми (проблемно-ориентированными) или объектно-независимыми (методо-ориентированными).
Объектно-независимые подсистемы ПО ориентированы на решение задач проектирования при наличии предварительно выполненной математической постановки. Объектно-независимые подсистемы составляют основу для генерации проблемно-ориентированных подсистем САПР.
Проектирующими подсистемами ПО САПР могут быть простые программы, ориентированные на узкий класс объектов и использующих аналитические модели. Но чаще проектирующие подсистемы ПО представляют собой универсальные пакеты прикладных программ сложной структуры, обладающие своими мониторами, локальными БД и СУБД.
|
|
|
Подсистема интерактивной машинной графики (ПИМГ) занимает промежуточной место между проектирующими и обслуживающими подсистемами ПО САПР. С одной стороны, средства машинной графики обслуживают ряд проектирующих подсистем (например, для наглядного представления информации в виде графиков, гистограмм), а с другой стороны они входят во многие подсистемы конструкторского проектирования как основная часть.
Монитор САПР. Управление ходом вычислительного процесса и координация взаимодействия подсистем САПР осуществляется монитором. В рамках пакетов ПП аналогичные функции решаются локальными мониторами.
В функции мониторов входят:
· прием и интерпретация обращенных к ним команд пользователя;
· загрузка и активизация компонентов ПО, организация маршрутов их выполнения;
· установления взаимодействия между подсистемами;
· динамическое распределение памяти;
· обработка прерываний от дисплея пользователя;
· сервисные функции (регистрация пользователей, сбор статистики, обработка сбоев системы и др.);
Язык управления монитором САПР достаточно прост, в его основе лежат команды вызова необходимых подсистем ПО САПР и задания им управляющих параметров, а также команды, описывающие способ информационного обмена между подсистемами(через ОЗУ, через внешнюю память или БД). Средства этого языка должны составлять макрокоманды, определяющие маршруты выполнения проектирующих подсистем ПО САПР.
|
|
|
В общем случае загруженные проектирующие подсистемы ПО могут функционировать либо как обычные подпрограммы, подчиненные управляющей подсистеме ПО, либо как параллельные выполняемые подзадачи, способные соревноваться между собой и монитором за управление.
Взаимодействие подсистем. Взаимодействие управляющей подсистемы ПО и мониторов проектирующих пакетов осуществляется через стандартный интерфейс, представляющий собой формальные правила передачи фактических параметров.
В проектирующие подсистемы ПО передаются:
· параметры, задающие режим функционирования;
· адреса точек входа в обслуживающие подсистемы ПО;
· адреса динамически распределенных областей памяти, предназначенных для информационного обмена между различными подсистемами ПО.
Каждый проектирующий пакет, входящий в САПР, имеет паспорт, хранящийся в базе данных САПР. Паспорт содержит следующие сведения о проектирующем пакете:
|
|
|
· размер занимаемой области ОЗУ;
· имена требуемых обслуживающих подсистем;
· имена режимных параметров и их значения по умолчанию;
· имя языка программирования, в стандарте которого пакет использует представление структур данных;
· местонахождение в пакете обработчика прерываний от дисплея пользователя;
· указатели на возможные способы обмена информацией с другими проектирующими подсистемами ПО (ОЗУ, СУБД, файловая система).
Монитор САПР, получив команду на активизацию какой-либо проектирующей полсистемы ПО, считывает из базы данных ее паспорт, проверяет корректность команды и возможность загрузки подсистемы.
Далее он помещает в ОЗУ необходимые обслуживающие подсистемы, проектирующую подсистему, а затем в строгом соответствии с данными из паспорта строится обращение к этой подсистеме.
Важной функцией управляющей подсистемы САПР и мониторов проектирующих пакетов является динамическое распределение памяти, необходимое всегда, когда пакет работает с данными переменного объема. Средства динамического распределения памяти- обязательные компоненты всех современных языков программирования.
Функции сетевого программного обеспечения
Функции и характеристики сетевых операционных систем. Принято выделять в ПО АС общесистемное ПО, системные среды и прикладное ПО.
К общесистемному ПО относят ОС используемых ЭВМ и вычислительных систем, а также сетевое ПО типовых телекоммуникационных услуг. Основой системной среды является система управления проектными данными, или система PDM совместно с СУБД. Кроме того, в состав системной среды могут входить инструментальные средства разработки и сопровождения ПО, интеллектуальные средства поддержки принятия проектных и управленческих решений. Прикладное ПО представлено программно-методическими комплексами и пакетами программ для выполнения проектных и бизнес-процедур.
Различают ОС со встроенными сетевыми функциями и оболочки над локальными ОС. В соответствии с другим признаком классификации сетевые ОС подразделяют на одноранговые и функционально несимметричные (ОС для систем клиент – сервер). В несимметричных ОС выделяют клиентскую и серверную части. В случае использования несимметричной ОС в одноранговых сетях на компьютерах должны устанавливаться обе части ОС. Основные функции сетевой ОС:
• управление каталогами и файлами;
• управление ресурсами;
• коммуникационные функции;
• защита от несанкционированного доступа;
• обеспечение отказоустойчивости; управление сетью.
Управление каталогами и файлами является одной из первоочередных функций сетевой ОС, обслуживаемых специальной сетевой файловой подсистемой. Пользователь получает от этой подсистемы возможность обращаться к файлам, физически расположенным в сервере или в другой станции данных, применяя привычные для локальной работы языковые средства.
Управление ресурсами включает в себя функции запроса и предоставления ресурсов. Управление удаленными ресурсами выполняется программами, называемыми сетевыми службами.
Коммуникационные функции обеспечивают адресацию, буферизацию, маршрутизацию сообщений.
Системы распределенных вычислений.
При выполнении проектных процедур с использованием более чем одного узла сети различают режимы удаленного узла и дистанционного управления (рисунок 5).
В режиме удаленного узла основные процедуры приложения исполняются на терминальном узле. Связь с удаленным узлом используется для пересылки файлов. В большинстве случаев режим удаленного узла приводит к более заметной инерционности связи, чем режим дистанционного управления.
Дистанционное управление обеспечивает передачу клавишных команд в прямом направлении и экранных изображений (обычно лишь изменений в них) в сжатом виде в обратном направлении, поэтому задержки меньше.
Системы распределенных вычислений основаны на режиме дистанционного управления, при котором терминальный узел используется преимущественно для интерфейса с пользователем и передачи команд управления, а основные процедуры приложения исполняются на удаленном узле (сервере). Поэтому в сетях распределенных вычислений должны быть выделены серверы приложений.
Программное обеспечение организации распределенных вычислений называют ПО промежуточного слоя (Middleware).
Рисунок 5 – Режимы удаленного узла и дистанционного управления
Основные функции и проектные процедуры, реализуемые в ПО САПР. В состав развитых машиностроительных САПР входят в качестве составляющих системы CAD, САМ и CAE.
Литература 1 осн. [200-217], 2 доп. [80-84]
Контрольные вопросы
1. От каких факторов зависит структура САПР?
2. Какие подсистемы ПО относятся к обслуживающим?
3. На решение каких задач проектирования ориентированы объектно-независимые подсистемы ПО?
4. Что организует диалоговая подсистема ПО?
5. Каким элементом САПР осуществляется управление ходом вычислительного процесса и координация взаимодействия подсистем?
6. Каким элементом САПР осуществляется взаимодействие управляющей подсистемы ПО и мониторов проектирующих пакетов?
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!