Требования к надежности программного обеспечения, как к АСУ реального масштаба времени:
- соблюдение рангов и приоритетов подпрограмм, где подсистема реализующая управление имеет более высокий ранг выполнения, чем остальные подсистемы;
- система должна осуществлять проверку выполнения команд и передавать информацию обо всех своих действиях;
- опрос состояния объекта управления и осуществление управления;
- осуществление механизма проверки данных получаемых от объекта на достоверность;
- программа должна вести протоколы текущего состояния, прошедших событий, аварийных ситуаций.
Протокол должен представлять собой структуру данных, хранящуюся на жестком диске компьютера хранящую в себе данные о состоянии объекта на промежутке времени. Администратору должна быть предоставлена возможность, осуществлять такие операции над протоколом: просмотр и печать.
Режим редактирования должен быть защищен паролем от несанкционированного доступа.
Новые значения должны немедленно вводиться в действие.
Программа должна также соответствовать следующим требованиям надежности:
- контроль выполнения большинства операций в программе, анализ их результатов на присутствие ошибок, выяснение причины ошибок (например, с помощью анализа результатов работы процедур и функций программы, отслеживания возникновения особых случаев), исправление ошибочных ситуаций при помощи специальных процедур обработки ошибок и особых случаев;
- защита от некорректных действий пользователя программы. Данный вид защиты может осуществляться с использованием некоторых специальных свойств пунктов меню программы и кнопок панели инструментов программы (а также кнопок в диалогах и формах). При невозможности выполнения какого-либо действия в определенный момент времени (это зависит от текущей выполняющейся операции) соответствующий этому действию пункт меню или кнопка должны быть отмечены "потухшим" изображением и являться недоступными пользователю в этот момент времени. Должны быть доступны только те пункты меню и кнопки, нажатие которых активизирует действия, не "конфликтующие" с текущей выполняющейся операцией или текущим режимом работы программы.
Для эксплуатации программы требуется IBM-совместимый персональный компьютер.
К комплектации и параметрам компьютера предъявляются следующие требования:
- процессор Pentium 366;
- объем ОЗУ – 64 МБ;
- жесткий диск емкостью 3,2 ГБ;
- видеоадаптер;
- монитор SVGA;
- принтер для печати отчетов.
Принимая во внимание то, что эксплуатироваться программа будет в среде операционной системы Windows NT, которая предъявляет довольно высокие требования к параметрам и быстродействию компьютера.
Поставленная задача должна быть реализована программным путем, т.е. написана на каком-либо языке программирования, должна быть определена операционная система. Соответственно перечисленным критериям можно провести характеристику вариантов решения поставленной задачи.
Для того чтобы приступить к написанию программы обеспечивающую работоспособность будущей Информационной Системы Университета, следует рассмотреть возможные типы интерфейса программы. Среди существующих вариантов можно выделить два основных типа: на основе меню и на основе языка команд.
Интерфейсы типа меню облегчают взаимодействие пользователя с компьютером, поскольку снимают необходимость заранее изучать язык общения с системой. Такой способ особенно удобен для начинающих и непрофессиональных пользователей.
Интерфейс на основе языка команд требует знания пользователем нужных команд и их синтаксиса. Достоинство командного языка заключается в его мощности и гибкости.
Указанные два основных типа интерфейса представляют собой крайние случаи, между которыми существует множество промежуточных вариантов. Меню и командные языки дополняют друг друга, поэтому в интерфейсах многих современных систем присутствуют оба этих средства. В связи с тем, что программой, возможно, будут пользоваться люди мало знающих компьютер, но желающих опубликовать свое объявление в ИСУ, следует остановиться на интерфейсе экранная форма. Это обеспечить комфортность работы, как администратора системы, так и рядового пользователя. Основные преимущества данного интерфейса:
- пользователь может отредактировать некоторый ответ перед вводом;
- он может временно пропустить вопросы и возвращаться к ответу на предыдущий вопрос, т.е. пользователь может работать с формой до тех пор, пока он, удовлетворенный своей работой, не нажмет определенную клавишу, означающую конец ввода;
- компьютерная система может проверить каждый ответ непосредственно после ввода или же выдавать список ошибок только после заполнения формы целиком.
В начале хотелось бы рассмотреть операционную систему MS DOS, которая соответствует интерфейсу командной строки. Преимуществами данной системы являются: низкие требования к ресурсам компьютера, простота ее устройства, что предоставляет программисту определенную свободу действий. В то же время она обладает большим количеством недостатков некоторые, из которых хотелось бы перечислить: очень неразвитый интерфейс с пользователем, поэтому большая нагрузка ложиться на программиста при реализации более развитого и понятного интерфейса, данная ОС не имеет возможности адресовать более 1 Мб оперативной памяти, что накладывает определенные ограничения при программировании. Система MS DOS не поддерживает режим многозадачности, поэтому программу защиты необходимо реализовывать в виде резидентной программы, что является кропотливой и трудной работой. Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что реализация данного проекта в системе MS DOS /2/ не является оптимальным решением. Можно рассмотреть графическую надстройку MS DOS оболочку Windows 3.x, данная оболочка предоставляет программисту больше возможностей при построении развитого графического интерфейса, но она наследует такие недостатки, как очень неразвитую систему поддержки многозадачности, что является необходимым при реализации данного проекта.
В настоящее время наиболее распространенной операционной системой является — система Windows 95 фирмы Microsoft, эта ОС имеет ряд очень выгодных преимуществ во первых это высокоразвитый графический интерфейс, что очень ценится пользователями. Предоставляет программисту большое количество разнообразных функций API Win32, которые дают широкие возможности по построению того же интерфейса, более удобное управление памятью компьютера, которая перестала быть сегментированной и имеет ограничение при адресации 4 Гб, что вполне достаточно. Еще одним преимуществом является встроенная поддержка сетевых коммуникаций, что при реализации работы является насущной необходимостью. Предоставлены такие механизмы, передачи данных между программами, как DDE — динамический обмен данными, буфер обмена и OLE 2 — связывание и внедрение объектов. Достаточно хорошо реализован механизм не вытесняющей многозадачности и многопоточности. Операционная система Windows 95 избавила программистов от необходимости писать в программах вставки на языке Ассемблер, что является трудным занятием. Во многом эта ОС подходит для реализации работы, но в ней отсутствует возможность управлять приоритетами программ, так для обеспечения надежности при достижении необходимой частоты опроса подсистема управления должна иметь более высокий ранг приоритета выполнения по сравнению с остальной частью.
Операционная система Windows NT 4.0 /3/ включает в себя все достоинства Windows 95, и также является наиболее устойчивой к сбоям в программном обеспечении. Включает механизм рангов выполнения программ, такие как фоновый режим, обычный, высокий и реального времени. К преимуществу данной операционной системы следует отнести использование более меньшего кванта времени. Так любой другой ОС достижение частоты 50 Гц невозможно без перепрограммирования системного таймера, в Windows NT это возможно.
Ее недостатком стоит отметить высокие требования к ресурсам компьютера. Исходя из вышеизложенного стоит остановить свой выбор на системе Windows NT 4.0.
Языки программирования делятся на высокого и низкого уровня. К языкам программирования относится: язык низкого уровня - Ассемблер, и высокого - Си, Си++, Pascal /4/.
Написание программ на языке Ассемблер очень сложное и трудоемкое дело и требует высокой квалификации. Основной предпосылкой использования Ассемблера было невысокое быстродействие компьютера и недостаточный объем оперативной памяти, а данный язык позволял использовать наиболее полно все ресурсы компьютера. В настоящее время вычислительная техника имеет высокое быстродействие и низкий уровень цен на нее, что позволяет не прибегать к помощи этого сложного языка.