Система автоматизированного проектирования оптимальных программных комплексов

• Автор: Томаев, Мурат Хасанбекович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 145 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Постановка задач проектирования оптимальных программных комплексов
1.1 Условные обозначения, определения и допущения:
1.2 Формальные постановки оптимизационных задач
1.3 Оптимальное кэширование пользовательских файлов
1.4 Объединение и декомпозиция моделей
Глава 2. Случаи, допускающие применение эффективных процедур
2.1 Минимизация нижней границы времени однократного зацикливания циклящихся процедур
2.2 Минимизация нижней границы времени выполнения ветвящихся программных алгоритмов
Глава 3. САПР ОПО: структура, алгоритмы, интерфейс
3.1 Структура САПР и используемые алгоритмы
3.2 Интерфейс САПР
Глава 4. Постановка и результаты экспериментальной проверки САПР
оптимальных программных комплексов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Постоянное совершенствование и широкое распространение новых вычислительных систем провоцирует пользователей на периодическую замену аппаратно-программных средств вычислительной техники, причем замену зачастую неоправданную.
Затраты, связанные с переходом такого рода (приобретение новых технических и программных средств, обучение персонала работе с ними, сопряжение остающихся в эксплуатации программных средств с новыми и т.п.), имеют смысл только если реализация всех возможностей имеющихся в распоряжении пользователя вычислительных ресурсов не приводит к желаемым результатам.
Разработка новых ЭВМ, почти всегда, требует создания нового программного обеспечения к нему. Проектирование эффективных программных пакетов связано с большими затратами материальных ресурсов и занимает длительный период времени.
Первым шагом для исправления такой ситуации явилось создание операционных систем, предоставляющих разработчикам стандартный набор инструментов для непосредственного управления всеми ресурсами ЭВМ.
Один из способов повышения эффективности имеющихся в распоряжении пользователей вычислительных систем — это создание инструментальных средств, позволяющих модернизировать исходный программный код, с целью добиться оптимальной производительности при заданных ограничениях ресурсов аппаратных средств.
Использование системного программного обеспечения повысило эффективность эксплуатации используемых аппаратных средств, позволило значительно упростить разработку нового ПО, а также осуществлять тестирование различных узлов электронно-

вычислительных комплексов. Таким образом, использование системного программного обеспечения позволило значительно сократить штат специалистов, осуществлявших контроль за техническим состоянием ЭВМ. Внедрение систем автоматизированного проектирования, позволило снизить стоимость разработки программного обеспечения.
Следующим важным шагом в развитии технологии проектирования программных продуктов явилось появление системного ПО, реализующего поддержку так называемой виртуальной памяти. Приложения, работающие в подобных системах, имеют доступ к адресному пространству, пределы которого теоретически не ограничены, а фактически определены лишь суммарным объемом всех накопительных устройств (в том числе ОЗУ, жесткие диски и другие виды накопителей), в отличие от традиционных систем, в которых адресация возможна лишь в пределах объема оперативной памяти. Задача операционной системы, реализующей поддержку виртуальной памяти — оптимальное использование имеющихся в ее распоряжении ресурсов оперативной памяти, в том числе кэширование данных при работе с дисковыми и иными накопителями, являющимися частью виртуальной памяти. Основной задачей программиста становится декомпозиция программы таким образом, что бы достичь оптимальной производительности при работе с массивами данных (файлами) и отдельными частями приложения, расположенными на внешних носителях. Успешное решение подобной задачи в большой степени зависит от навыков программиста.
Современные языки программирования высокого и среднего уровня содержат набор инструментов для редактирования, синтаксического контроля, отладки и тестирования программ, что позволяет

пересекающиеся по дугам подграфы 1/q=0,1,2
на Сг{Хгиг отвечает минимальная цена игры.
Таким образом, процедура оптимизации программной реализации конечного ветвящегося алгоритма, минимизирующей верхнюю границу времени счета, определяется двумя этапами: на первом строится дерево игры СГ[Х/-) и определяется вес дуг множества и , а на втором этапе ищется цена игры Г.
Это можно отобразить в следующем алгоритме:
Алгоритм
1. Цене игры Я{Г присваивается значение, равное бесконечности.
2. Все вершины первого яруса дерева игры считаем не просмотренными.
3. На множестве не просмотренных вершин первого яруса выбираем произвольную вершину X.Если таковой нет, т.е
вершины первого яруса просмотрены, переходим к шагу 12, в противном случае -к следующему шагу.
4. На (Xгиг отбрасываются все дуги, заходящие из корне-
вой вершины в вершины первого яруса, исключая выбранную на предыдущем шаге вершину.
5. Если на полученном графе образовались вершины, в которые не заходит ни одна дуга, исключая, естественно, корневую вершину, то они отбрасываются вместе с инцидентными им дугами [36, 35], причем процедура повторяется до тех пор, пока на новом графе единственной вершиной такого рода не явится корневая вершина дерева игры.