Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена (1185910), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Библиотека содержит: .1) тексты базисных и сервисных модулей (в том числе и модулей конкретных задач), записанные на языке программирования (ФОРТРАН или АЛГОЛ), и, возможно, програимы модулей на языке загрузки; 2) тенеты описания программ модулей на русском языке, которые содержат краткую информацию о методике, лежащей в основе данной программы, и полную инструкцию по использованию данного модуля; 3) каталог библиотеки модулей по разделам. 5 2.
Уровень автоматизации составления программ задач Конечным программнывз продуктом работы Пакета является программа конкретной задачи, которая составляется на основе (или с использованием) библиотеки модулей Пакета. Уровень автоматизации составления программы задачи является вторым основным свойством Пакета прикладных программ. Наиболее простой уровень составления программы задачи на основе текстов модулей, предоставляемых пользователю из бпблиотеки Пакета, осяован на ручной сборке.
В зтои случае системная часть Пакета, называемая Монитором Пакета, не принимает участие в составлении программы задачи и не приводит диагностику ошибок, допущенных пользователем при сборке програимы. Естественно такой уровень составления программы задачи завывать ручным. Программную часть Монитора, которая осуществлиет составление программы задачи, будем называть Планировщиком. Простейший уровень автоматического составления программы задачи осяовывается на каталоге задач. Названия задач, программы которых могут быть соаданы на основе программ модулей, собираются в каталоге. Программы задач, данные в каталоге, составлены в виде цепочки обращений к модулям, которые хранятся в библиотеке.
Роль Планировщика в атом случае примитивная: выборка соответствующей запросу пользователя цепочки задачи, генерация рабочей программы и передача ее той части Монитора, которая проводит счет аадач, Цепочки программ задач могут храниться в виде последовательностей обращений к модулям, оформленным в виде программ или процедур. Хранение таких фиксированных цепочек аадач (программ аадач) рационально в том случае, если число допустимых по смыслу комбинаций обращений к модулям (число цепочек задач) невелико.
В случае, если число допустимых цепочек велико, программа Планировщик должна осуществлять автоматическое составление программ задач (цепочек задач) по информации, аадаваемой польвователем. Такой уровень автоматического составления программ задач будем называть информационным. Наличие такого автоматического Планировщика оправдано только тогда, когда информация о всевозможных допустимых цепочках занимает значительно больше памяти ЭВМ, чем программа автоматического Планировщика совместно с необходимой информацией о модулях для автоматического их объединения. Если не предполагать расширения стандартных языков ФОРТРАН и АЛГОЛ-60 и тем более создания новых языков, то в качестве языка, на котором возможно составление цепочки обращений к имеющимся модулям (программы задачи), может использоваться один иэ укааанных языков.
Таким образои, пользователь задает цепочку обращений'к модулям, имеющимся в библиотеке Пакета, и либо предусматривает передачу данных от модуля к модулю самостоятельно (ручной интерфейс), либо поручает эти функции Планировщику (автоматический интерфейс). В функции Планировщика входит проверка смысловой и программной корректности цепочки н диагностика ошибок, донущенпых пользователем, и в случае допустимости данных сочетаний в цепочке составление программы расчета и передача ее на очет.
Проверка Смысловой и программной корректности цепочки модулей может 267 проводиться Планировщиком на основе таблицы совместимости модулей, которая должна корректироваться прн включении нового модуля в Пакет, Если таблица совместимости модулей' существенно меньше занимает памяти ЭВМ, чем возможные цепочки на базе этих модулей, тогда только оправдано применение подобного Планировщика. 5 3. Информационное обслуживание пользователей пакета прикладных программ Пакет прикладных программ должен содержать достаточно большое количество модулей, описания и инструкции для их использования, иметь банк данных — иными словами, содержать большое количество информации, фрагменты которой могут понадобиться пользователю во время работы с Пакетом. Поэтому третьим основным свойством Пакета должно являться наличие информационно-поисковой системы Пакета.
Информационно-поисковая программа, являющаяся частью Монитора, служит для обеспечения пользователей информацией о содержании Пакета и правилах работы с Пакетом, а также для поиска программ аадач или модулей для ее составления. Работа информационно-поисковой программы должна быть, очевидно, основана на обработке информационных директив, которая производится по единому правилу: каждому запросу, сформулированному в директиве, соответствует определенный ответ. Наличие информационно-поисковой системы позволяет свести н разумному минимуму документацию Пакета, с которой необходимо ознакомиться пользователю.
5 4. Обеспечение пользователей проведением расчетов по сгенерированным программам Расчет больших задач математической физшзи требует, как правито, значительных затрат машинного времени. Проверка исходной информации для расчета варианта аадачи, прерывание и воаобновления счета аадач, организация проведения расчетов задач нескольких пользователей — основные функции той части Монитора, которая управляет счетом задач. При дальнейшем изложении будем называть эту часть Монитора программой Счет. Повышение эффективности численного эксперимента требует обеспечения пользователей проведением расчетов по сгеперировапным программам задач, что и является также одним из основных свойств Пакета. $5.
Обеспечение пользователей данными, хранящимися в Банке Данных Программы больших задач математической физики часто используют для своей работы болыпие поля начальных данных, многие .программы используются одни и те же таблицы некоторых физических велвчин или обрабатывают данные физических экспериментов, проводят сравнения физических и вычислительных экс- периментов. Все эти данные естественно хранить па внешних запоминающих устройствах и организовать структуру этого хранилища данных нлп, как принято называть, Банка Данных (БД) таким образом, чтобы программы задач н пользователи Пакета имели простои и удобный доступ к данным. Паличне Банка Данных в Пакете может существенно расширить его возможности. Поэтому следует считать обеспечение пользователей дапнымн, хранящимися в Банке Данных, одним из своййтв Пакета. Общая структура Банка Данных должна содейжать в себе хранение результатов численных расчетов и физических экспериментов, хранение библиографических справок, каталог этой информации и программы (или генератор программ) для выдачи информации по требованию пользователя.
Информационно-поисковая программа Монитора осуществляет только обработку информационных директив по содерягани(о Банка Данных. Инструкции для получения информации из БД даются пользователю также-по соответствующим информационным директивам. фрагменты информации из Банка Данных выдаются пользователю с помощью соответствующей программы Монитора, которую удобно называть программой Банк. Эта программа, обрабатывая запросы пользователей, должна сформировать программу выдачи на печать (дисплей, графопостроитоль, телетайп) данных, необходимых пользователю.
5 6. Обеспечение возможности редактирования Пакета Зто свойство дает возможность модифицировать Пакет в процессе работы, позволяет расширять его возможности. В первую очередь это относитсн к наполнению Пакета. Для этого должна быть предусмотрена возиожность записи новых модулей в библиотеку модулей. Запись нового модуля в библиотеку влечет за со« бой изменение каталога, таблицы совместимости модулей для анализа правильности составления цепочек обращений к модулям при создании программы аадачи, а также, возможно, и изменение состояния Банка Данных. Аналогичные изменения состояния Пакета происходят при исключении модуля из библиотеки.
Наполнение Банка Данных новыми расчетными и экспериментальными данными, а также и библиографическими справками, влечет за собой пе только изменение состояния самого БД, но и изменения каталога БД и хранения программ для обработки вновь поступивших даппых в Банк Данных. Эксплуатация Пакета может предъявить и новые требоваяяя к системной части Пакета.
Поэтому структура системной части должна допускать ее наполнение новыми компонентами. Возможность редактирования всех частей Пакета поможет танисе созданшо различных версий Пакета, приспособленных для эксплуатации его в различных органиаациях. б 7. Обеспечение сотрудников, сопровождающих Пакет, необходимой административной информацией Эксплуатация Пакета, включающего э себя большую библиотеку модулей и Банк Данных, требует определенной организации. Поэтому для сопровождения работы Пакета долк<ны быть выде- 2бй лены сотрудники, которые, используя определенные административные директивы, мотли бы следить за ходом эксплуатации Пакета н выполнением пользователями правил работы с Пакетом.
г1асть Монитора, осуществляющую эти функции, естественно называть программой Администратор. Директивы этой программы должны быть доступны только сопроводителям Пакета. С помощью этих директив может быть получена, например, информация с числе пользователей и выдан их список, информация о задачах, находящихся в данное время на счете, и о прохождении на машине определенной задачи, информация о работе определенного пользователя и пр. С помощью этой программы можно включить в список (или исключить из списка) пользователей определенного сотрудника. Директивы, по которым происходит включение в Пакет новой информации, требуют введения следом эа ними этой информации илн указания, откуда и в каком виде ее можно считать (с перфокарт или с МЛ, с дисплея или других носителей информации и устройств). Директивы включения и искшочения информации по библиотеке и Банку Даняых требуют, кзк правило, большой работы по редактированию различных компопент Пакета.
Программа Администратор должна ее выполнить или выдать диагностику в случае невозможности включения новой информации иэ-за отсутствия ресурсов. 3 8. Основные свойства Пакета прикладных программ сос 270 Запишем все свойства Пакета, подробно описанные выше, в компактной форме: 1. Модульный принцип составления программ. Пакет должен создавать программы задач па модульном принципе в соответствии с модульным анализом классов задач в классах определенных численных методов их решения.
Пакет допускает генерацию программ на основе следующих, хранящихся в библиотеке программных модулей: 1Л. программ для решения конкретных задач; 1.2. программ, составлязощих базис программ, обеспечивающих генерацию программ задач данного класса в классе определенных численных методов их решения (базисные модули); 1.3. программ, обеспечивающих обработку результатов расчетов (сервисные модули). 2. Уровень автоматизации составления программ задач: 2Л.
ручной — составление программы задач проводится пользо, вателем на основе предоставляемых Пакетом текстов модулей; 2.2. автоматический — который в свою очередь подразделяется ка 2.2Л. каталоговый — автоматически составляются программы задач, имеющиеся в каталоге Пакета; 2.2.2. информационный — автоматически составляется программа задачи на основании информации, задаваемой пользователем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
