Национальные информационные ресурсы:
проблемы промышленной эксплуатации.
Г.Р.Громов. Москва, Наука, 1984

 

ТОП-технология: варианты реализации

Различные реализации технологии персональной ориентации микро-ЭВМ (ТОП-технология), близкие к обсуждавшемуся выше подходу к созданию прикладного программного обеспечения встраиваемых микро-ЭВМ, с конца 70-х годов независимо исследуется многими научными и промышленными организациями, в том числе ведущими фирмами-производителями средств электронной обработки данных. «Такой метод позволяет комбинировать язык высокого уровня и ассемблерный код таким образом, что самые внутренние циклы и операции (подлежащие оптимизации) реализуются на ассемблерном языке, тогда как остальные части программы быстро и легко реализуются на языке интерпретатора. Фирмой «Вестерн электрик корп.»1 указанный метод применялся в течение четырех лет для разработки автоматизированного оборудования контроля печатных плат; результаты показывают, что за несколько месяцев удается реализовать проекты, которые обычно поставщики осуществляют за значительно большее время и существенно дороже.

При использовании такого комбинированного метода программа включает несколько сот байтов ассемблерного кода и несколько тысяч байтов операторов языка Бейсик. При этом основная программа является как бы «организатором» ассемблерного кода и содержит все необходимые оператору сообщения, облегчающие слежение за ходом выполнения программы и операциями обмена» [53, р. 93].

Обсуждению различных технологических решений, используемых для реализации преимуществ рассмотренного выше подхода в производственных областях приложений микро-ЭВМ, была посвящена тематическая секция па проходившей в США (шт. Калифорния) в сентябре 1980 г. конференции «Wescon-80» [54], Возможности такой технология программирования за последнее время были дополнительно существенно расширены от уровня встраиваемых блоков до компонент систем обработки данных благодаря быстрому развитию «кремниевого программного обеспечения» («Software in silicon») микро-ЭВМ [5.5, 50]. К настоящему времени уже многие типы однокристальных микро-ЭВМ имеют встроенные интерпретаторы для языка Бейсик, а также средства его сопряжения с ассемблерными программами [53].

Подводя предварительные итоги, можно отметить, что за, первые десять лет эволюции методов и средств программирования микропроцессорной техники на уровне компонент был пройден путь, который десятилетием ранее прошли мини-ЭВМ: от программирования в кодах до встроенных трансляторов с языков высокого уровня. Основные инструментальные средства, которые предлагали в этот период производители микропроцессоров (а также специализированные фирмы) разработчикам систем, это кросс компиляторы на базе больших или мини-ЭВМ и внутрисхемные эмуляторы (ICE – in circuit emulator).

Последние появились во второй половине 70-х годов и отражали реакцию изготовителей микропроцессоров на трудности разработчиков микропроцессорных систем, использующих кросс-средства программирования: трудности программного моделирования систем реального времени, в которые, как правило, встраивались микропроцессоры; проблемы комплексной отладки создаваемых на инструментальной ЭВМ программ на целевой микро-ЭВМ и т. д. Относительно недорогие и простые в эксплуатации комплексы для разработки микропроцессорных систем (MDS – microcomputer development system) с внешней памятью на гибких дисках особенно MDS, реализующие принцип внутрисхемной эмуляции) резко повышали эффективность разработки микропроцессорной техники, однако не решали все более острых проблем сопровождения созданного программного продукта в течение цикла жизни системы, так как на целевой машине по-прежнему оставался «голый» микропроцессор.

Успехи полупроводниковой технологии, которые сделали возможным встраивание в одноплатную ЭВМ или кристалл микропроцессора систем программирования с диалоговым языком программирования высокого уровня (например, типа «кремниевый Бейсик») позволили подойти к проблемам разработки и сопровождения программного продукта микро-ЭВМ с единых позиций2.

Рассмотренная выше технология персональной ориентации лабораторных микро-ЭВМ [58] представляет собой иллюстрацию лишь одного из возможных подходов к решению поставленной задачи автоформализации профессиональных знаний в лабораторных и производственных условиях [6]. Как нетрудно видеть из блок-схемы (см. рис. 22), в качестве конкретных инструментальных средств программирования на первом и втором этапах рассматриваемого технологического процесса могут использоваться не только программно-совместимые мини-ЭВМ, но и традиционные кросс компиляторы или MDS с внутрисхемными эмуляторами. Существенным остается лишь способ организации производственного взаимодействия трех основных разработчиков микропроцессорной системы: профессионала из данной предметной области, программиста и инженера-электронщика — способ, который позволяет эффективно реализовать концепцию автоформализации профессиональных знаний на этапе разработки системы и упрощает процесс ее сопровождения в течение цикла жизни изделия.

Итак, как показал опыт разработки и эксплуатации комп­лекса «Альфа-60» [51, 52], а также опубликованные оценки других аналогичных разработок [53, 54], рассмотренная технология персональной ориентации базового программного обеспечения микро-ЭВМ (ТОП-технология) обеспечивает следующие основные преимущества: оптимальное распреде­ление функций между профессиональным программистом и специалистом в данной предметной области (например, естествоиспытателем) при создании базового и прикладного программного обеспечения персональной вычислительной системы; существенный выигрыш по общему времени разработки системы (например, согласно оценкам [53], в среднем достигается общий выигрыш приблизительно в 10 раз); резкое снижение затрат на сопровождение программного обеспечения микро-ЭВМ в течение цикла жизни системы.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1.«Вестерн электрик корп.» — одна из крупнейших промышленных фирм конгломерата взаимозависимых предприятий американской компании «Белл систем». Годовой объем продаж продукции «Вестерн электрик корп.» превышал к 1982 г. 12 млрд. долл. Фирма входит в число первых 20 крупнейших промышленных предприятий США.

2.В 1983 г. сообщалось, что фирма «Интел» приобрела у фирмы «Диджитал ресеч инкорп.» лицензию на аппаратную реализацию ОС СР/М-86 и реализовала ее в виде БИС i80150. Совместно с микропроцессором i8086 или i8088 эта БИС образует микропроцессорную систему соответственно iАРХ 86/50 или 1АРХ88/50 [57]. Такое решение позволяет в ряде случаев полностью отказаться от использования дисковых ЗУ, сохранив в то же время на «целевой» машине инструментальные возможности ОС СР/М. Иными словами, в начале 80-х годов сделан еще один шаг (первый шаг в этом направлении был сделан в 70-х годах созданием внутрисхемных эмуляторов) по переносу функций инструментальной ЭВМ непосредственно на «целевую» машину. Такое решение позволяет ускорить процесс разработки программного обеспечения встраиваемых микро-ЭВМ, существенно упростить и удешевить процесс их программного сопровождения в течение цикла жизни изделия.


Онлайн-версия CD-ROM приложения к книге Г.Р.Громова
"От гиперкниги к гипермозгу: информационные технологии
эпохи Интернета. Эссе, диалоги, очерки
."