Т. Пратт, М. Зелковиц - Языки программирования - разработка и реализация (4-е издание_ 2002), страница 7

Началом современной эры персональных компьютеров можно считать январь 1984 г., когда в СШЛ проходили матчи на кубок по американскому футболу. Именно во время трансляции матчей на этот кубок по телевиде|ппо и была показана реклама компьютера Мас|п1оз!1 фирмы Лрр1е. Он характеризовался оконным графическим пользовательским интерфейсом с мышью для ввода данных, Хотя фирма Хегох ршзработала эту технологию в своем исследовательском центре РАКС (Ра!о А11о Веэеагс11 Сепгег) раньше, компьютер Мас)пгоз!1 стал первым коммерческим применением дашюй технологии.

Позже внешний вид интерфейса Мас!пгозЬ был заимствован компанией М!сгозой для своей операционной системы |а'!пг)оккэ и стал основным для персональных компьютеров. С течением времени компьютеры становились все дешевле и работали быстрее. Компьютер, использовавшийся при написании этой книги, работает в 200-400 раз быстрее, имеет в 200 раз больше памяти, в 3000 раз больше дискового пространства и стоит в трп раза дешевле первых персональных компьютеров, цена которых 20 лет назад была 35000. Кроме того, он более мощный, чем те универсальные ЭВМ, которым он пришел на смену. Среда встроенных систем.

Встроенные компьютерыявляются боковой ветвью развития персональных компьютеров. Встроенной компьютерной системой называется система, которая управляет частью более кругшой системы, такой как промышленный завод, станок, автомобиль или даже тостер. Поскольку компьютерная система стала составной частью более крупных систем, то ее неисправность обычно означает сбой в работе всей системы в целом. В отличие от обычных персональных компьютеров, где неудобства от сбоя программы обычно связаны лишь с необходимостью ее перезапуска, сбой встроенного приложения может быть связан с угрозой для человеческой жизни.

Из-за сбоя автомобильного компьютера может произойти авария на скоростной трассе. Сбой компьютера в атомной промышленности может вызвать перегрев атомного реактора, а сбой компьютера в больнице может привести к прекрашеншо мониторинга пациентов. В конце концов, из-за 3 фута = 1 ярд = 0,91489841 и. — Причет апик ред. 1.2. Краткая история языков программирования 27 сбоя в ваших электронных часах вы можете опоздать на заседание или встречу.

Поэтому к надежности и точности приложений, используемых в таких областях, предъявляются повышенные требования. В этой области широко используются языки Апа, С, С++, поскольку они отвечают специфическим требованиям сред встроенных систем. Влияние на язгмки программирования. С появлением персональных компьютеров вновь изменилась роль языка. Во многих прикладных областях производительность перестала быть основным требованием. Компьютер, снабженный таким удобным пользовательским интерфейсом, как многооконный интерфейс Ъ'~ппотчз, полностью управляется одним пользователем.

Благодаря достаточно низким ценам на компьютеры отпала необходимость в разделении времени. Задачей первостепенной важности стала разработка языков с хорошей интерактивной графикой. В настоящее время основным типом пользовательского интерфейса являются интерфейсы с «оконной» конфигурацией. Пользователи персональных компьютеров, как правило, хорошо знакомы с многооконным интерфейсом: такие понятия, как окно, значок, полоса прокрутки, меню и другие многочисленные элементы управления графического интерфейса стали привычными для абсолютного большинства пользователей. Однако программирование таких пакетов программ может оказаться сложным делом.

Поэтому поставщики операционных систем с многооконными пользовательскими интерфейсами создают специальные библиотеки пакетов для работы с окнами. Для облегчения разработки приложений разработчики первым делом должны ознакомиться с этими библиотеками. Естественной моделью для данной среды является объектно-ориентированное программирование. Использование языков ~ача и С+в с их иерархией классов облегчает взаимодействие с пакетами, разработанными сторонними производителямии. Программы, написанные для встроенных систем, обычно работают без основной операционной системы и обычной среды взаимодействия с файлами и устройствами ввода-вывода. Наоборот, такие программы должны обращаться к нестандартным устройствам ввода-вывода через специальные процедуры, учитывающие все особенности конкретного устройства.

Поэтому в языках, используемых для встроенных систем, файлам и связанным с ними операциям ввода-вывода уделяется меньше внимания. Доступ к специальным устройствам, как правило, осуществляется с использованием тех средств языка программирования, которые обеспечивают доступ к конкретным аппаратным регистрам, областям памяти, обработчикам прерываний или к подпрограммам, написанным на ассемблере или другом языке низкого уровня. Во встроенных системах особенно важна обработка ошибок.

Обычно каждую программу составляют так, чтобы она могла самостоятелыю обработать любую ошибку и принять меры для восстановления и продолжения своей работы. Как правило, завершение работы программы при возникновении ошибки не считается допустимым выходом из положения, кроме случаев катастрофического сбоя системы. Кроме того, в таких системах обычно нет пользователя, который мог бы в интерактивном режиме устранить ошибку. Встроенные системы, как правило, работают в режиме реального времени, то есть большая система, в которую интегрирована компьютерная система, требует 28 Глава 1.

Проблемы разработки языка от нее ответов на запросы и выдачу выходного сигнала в течение строго определенных интервалов времени. Например, управляющий самолетом компьютер должен мгновенно реагировать на изменение высоты и скорости полета. Для функционирования этих программ в режиме реального времени язык должен поддерживать такие возможности, как отслеживание интервалов времени, реакция на задержку сверх установленного времени (которая может означать сбой некоторой части системы), запуск и завершение определенных действий в назначенное время. Наконец, встроенная компьютерная система обычно является Раси)зеделен~ой системой, состоящей из нескольких компьютеров.

Программа, работающая в таких распределенных системах, обычно состоит из ряда одновременно выполняемых задач, каждая из которых управляет одной из частей системы или наблюдает за ней. Главная программа, если таковая существует, занимается только запуском этих задач. Будучи однажды запущенными, эти задачи обычно выполняются одновременно и независимо друг от друга, поскольку необходимость в их остановке возникает, только если по какой-либо причине происходит сбой или остановка всей системы. Сетевая эра Распределенная обработка данных.

По мере того как в 80-е гг. компьютеры становились более быстродействуюгцими, меньше в размерах и дешевле, они начали проникать в деловой мир. В фирме могла иметься главная машина для обработки корпоративных данных, таких как начисление заработной платы, а в каждом отделе мог стоять локальный компьютер для обеспечения технической поддержки— обработки инструкций, написания отчетов и т, д. Для бесперебойной работы организации информация с одного компьютера должна была передаваться для последующей обработки на другой. Например, пз отдела сбгята необходпмо послать оплаченный заказ в производственный отдел, а финансовому отделу нужна информация по бухгалтерскому учету. Для использования в крупных организациях были разработаны локальные вычислительные сети (ЛВС) с архитектурой клиент — сервер, цспольэующие линии телекоммуникаций для связи между компьютерами.

Программа-сервер должна обеспечивать поступ к информации, а множественные клиентские программы могут запрашивать сервер для получения этой информапии. Известным примером приложения клиент — сервер является система бронирования авиабилетов. На мощном компьютере должна находиться база данных расписания авиарейсов, Турагеит (или путешественник) запускает клцентскую программу, которая выдает ему информацию о полетах. Если требуется информация по другому рейсу, клиентская программа пошлет запрос серверу на получение пли загрузку на клиентский компьютер соответствующей информации. Таким образом, одно серверное приложение может обслуживать множество клиентских программ.

Интернет. В середине 90-х гг, наблюдалось преобразование распрелеленных ЛВС в международную глобальную сеть Интернет. В 1970 г. РАКРА (Пе1епэе Адчапсед Кезеагс)1 Рго)есгз Айепсу) начало разработку проекта по соединению уииверсзльпых вычислительных машин в большую, надежную и защищенную сеть. Целью ее создания было обеспечение избыточности на случай войны, так чтобы 1.2. Краткая история языков программирования 29 военные могли иметь доступ к компьютерам из любой точки страны. К счастью, сеть ЛКРЛНЕТ не пришлось использовать для этих целей, и с середины 80-х гг.

военная сеть АКРАЫЕТ преобразовалась в ориентированную на исследователей сеть Интернет. Впоследсг вии в сеть добавлялись новые компьютеры, и в настоящее время во всем мире каждый пользователь может подключить свой компьютер к сети Интернет, Миллионы машин соединены в динамически изменяемый комплекс сетевых серверов. На заре функционирования глобальной сети Интернет доступ в нее требовал наличия двух типов компьютеров. Пользователь должен был находиться за кл иентским персональным компьютером.