Начало созданию операционных систем для микроЭВМ положила ОС СР./М. Она была разработана в 1974 году, после чего была установлена на многих 8-разрядных машинах. В рамках этой операционной системы было создано программное обеспечение значительного объема, включающее трансляторы с языков Бейсик, Паскаль, Си, Фортран, Кобол, Лисп, Ада и многих других, текстовые (Текстовые процессоры - это наиболее широко используемый вид прикладных программ. Они позволяют подготавливать документы гораздо быстрее и удобнее, чем с помощью пишущей машинки. Текстовые процессоры позволяют использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы, автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски, включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д.) и табличные процессоры, системы управления базами данных.

Стандарт MSX

Этот стандарт определял не только ОС, но и характеристики аппаратных средств для школьных ПЭВМ. Согласно стандарту MSX машина должна была иметь оперативную память объемом не менее 16 К, постоянную память объемом 32 К с встроенным интерпретатором языка Бейсик, цветной графический дисплей с разрешающей способностью 256х192 точек и 16 цветами, трехканальный звуковой генератор на 8 октав, параллельный порт для подключения принтера и контроллер для управления внешним накопителем, подключаемым снаружи.

Операционная система такой машины должна была обладать следующими свойствами: требуемая память - не более 16 К, совместимость с СР./М на уровне системных вызовов, совместимость с DOS по форматам файлов на внешних накопителях на основе гибких магнитных дисков, поддержка трансляторов языков Бейсик, Си, Фортран и Лисп. Таким образом, эта операционная система, получившая название MSX-DOS, учитывала необходимость поддержки обширного программного обеспечения, разработанного для СР/М, и одновременно ориентировалась на новые в то время разработки, связанные с DOS, графические пакеты (Система управления базами данных (СУБД) - позволяет управлять большими информационными массивами - базами данных), символьные отладчики и другие проблемно ориентированные программы.

Успех системы в значительной степени был обусловлен ее предельной простотой и компактностью, возможностью быстрой настройки на различные конфигурации ПЭВМ. Первая версия системы занимала всего 4 К, что было весьма важно в условиях ограниченности объемов памяти ПЭВМ того времени.

Операционные системы типа DOS

ОС типа DOS стала доминирующей с появлением 16-разрядных ПЭВМ, использующих 16-разрядные микропроцессоры типа 8088 и 8086. С точки зрения долголетия ни одна операционная система для микрокомпьютеров не может даже приблизиться к DOS. С момента появления в 1981 году DOS распространилась настолько широко, что завоевала право считаться самой популярной в мире ОС. Несмотря на некоторые свои недостатки и на то, что большая ее часть основывается на разработках 70-х годов, DOS продолжает существовать и распространяться и поныне. Хорошо это или плохо, она, вероятно, будет доминировать на рынке операционных систем в течение ближайшего времени. В настоящее время для DOS разработан огромный фонд программного обеспечения. Имеются трансляторы (Транслятор - программа, автоматически преобразующая программу на языке программирования в последовательность инструкций. Разновидности трансляторов - компилятор, интерпретатор) для практически всех популярных языков высокого уровня, включая Бейсик, Паскаль, Фортран, Си, Модула-2, Лисп, Лого, АПЛ, Форт, Ада, Кобол, ПЛ-1, Пролог, Смолток и др.; причем для большинства языков существует несколько вариантов трансляторов. Имеются инструментальные средства для разработки программ в машинных кодах - ассемблеры, символьные отладчики и др. Эти инструментальные средства сопровождаются редакторами, компоновщиками и другими сервисными системами, необходимыми для разработки сложных программ. Кроме системного программного обеспечения для DOS создано множество прикладных программ.

Дисковая ОС (DOS)

ОС система DOS состоит из следующих частей:

Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть ОС является «встроенной» в компьютер Её назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг ОС, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика ОС.

Загрузчик ОС - это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС DOS. Функция этой программы заключается в считывании в памяти еще двух модулей ОС, которые и завершают процесс загрузки DOS.

На жестком диске (винчестере) загрузчик ОС состоит из двух частей. Это связано с тем, сто жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится на первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить. Вторая часть загрузчика находится на первом секторе этого раздела, она считывает в память модуля DOS и передает им в управление.

Дисковые файлы10.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по-другому, например IBMB.COM и IBMDOS.COM для PC DO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS, - названия меняются в зависимости от версии ОС). Они загружаются в память загрузчиком ОС и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл 10.SYS представляет собой к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается ОС. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Cop, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит её, то загружает в память и передает её управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команды (приглашение DOS).

Внешние команды DOS - это программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств - это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском» т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как и с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузки ОС, их имена указывает в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS

Версии DOS

Всего за несколько лет система МS DOS прошла путь от простого загрузчика до универсальной сложившейся операционной системы для персональных компьютеров, построенных на базе микропроцессоров Intel 8086. МS DOS поддерживает компьютерные сети и графические интерфейсы пользователя, всевозможные запоминающие устройства, служит основой для тысяч прикладных программ.. Система МS DOS, имеющая более 10 млн. зарегистрированных пользователей, постоянно «отбирает» пользователей у своих конкурентов. Предшественником МS-DOS была операционная система 86-DOS, написанная в середине 80-х гг. Тимом Петерсоном для компании Sеаttlе Соmputer Рroducts. В то время наиболее популярной системой для микрокомпьютеров на базе Intel 8080 и Zilog Z-80 была операционная система СР/М-80 фирмы Digital Research. Эта система обеспечивала доступ к разнообразным средствам прикладного программного обеспечения (текстовые процессоры, администраторы баз данных и т.д.). Для облегчения процесса переноса прикладных программ из 8-битной системы СР/М-80 в новую 16-битную среду системы 86-DOS последняя изначально строилась так, чтобы в ней имитировались все функции и виды операций СР/М-80. Вследствие этого структуры блоков управления файлами, префиксов сегментов программ и выполнимых файлов в системе 86-DOS почти идентичны структурам СР/М-80. Программы, существовавшие в СР/М-80, можно было легко преобразовать (обрабатывая файлы исходных программ с помощью специального транслятора) и далее запускать в системе 86-DOS либо сразу, либо выполнив несложное ручное редактирование. Ввиду того, что 86-DOS поставлялась на рынок как собственная операционная система семейства микрокомпьютеров фирмы Seattle Computer Research с интерфейсом S-100 на базе Intel 8086, в целом такой подход слабо повлиял на состояние дел в мире персональных компьютеров. Другие поставщики микрокомпьютеров на базе Intel 8086, вынужденные по очевидным причинам применять операционную систему конкурентов, с нетерпением ждали выпуска системы СР/М-86 фирмы Digital Research. В октябре 1980 г. кампания IВМ предложила фирмам, занимающимся разработкой программного обеспечения для микрокомпьютеров, начать поиск операционной системы для нового семейства персональных компьютеров. Фирма Microsoft не могла предложить собственной операционной системы, за исключением автономной версий Microsoft ВАSIС, однако она заплатила фирме Seattle Computer Products за право продавать систему Петерсона 86-DOS. За это Seattle Computer Products получила лицензию на право использовать и продавать языки программирования и все версии операционной системы для микропроцессора 8086, разработанные фирмой Microsoft. В июле 1981 г. Мicrosoft приобрела все права на систему 86-DOS, значительно переработала ее и дала название МS DOS. Когда осенью 1981 г. появились первые компьютеры IВМ РС, фирма IВМ предложила для них в качестве основной операционную систему МS DOS, названную РС DOS 1.0. Кроме того, фирма IВМ выбрала для микрокомпьютеров РС в качестве альтернативных операционных систем системы СР/М-86 (фирмы Digital Research) и Р-sуstem (фирмы Softech). Однако обе эти системы имели ряд недостатков: обладали малым для IBМ РС быстродействием, высокой стоимостью, отсутствием доступных языков программирования. Окончательно чаша весов склонилась в пользу системы РС DOS после того, как фирма IВМ с ее помощью реализовала все прикладные программные средства для IВМ РС, а также инструментарий, работающий под их управлением. Поэтому с самого начала разработчики программного обеспечения ориентировались на РС DOS, а системы СР/М-86 и Р-system не заняли сколько-нибудь значительного места на рынке программного обеспечения для IВМ РС.

Основные требования к коммерческим операционным системам реального времени (RTOS), принятым для эксплуатации (особенно это касается авиации, наземного и водного транспорта и опасных технологических процессов), заключаются в следующем:

– требования «жесткого» реального времени; детерминированное поведение при различных нагрузках на систему, необходимое в ответственных приложениях и системах повышенной готовности;

– высокая «живучесть», чтобы при отказе какой-либо части программного обеспечения другая часть продолжала нормально функционировать;

– строгие требования по качеству, что подразумевает соответствие различным отраслевым, национальным и международным стандартам;

– требования по надежности; вероятность сбоя в программе должна быть очень маленькой;

– требования по безопасности данных; в системе должны быть предусмотрены средства защиты наиболее важной информации.

Перечислим основные документы, регламентирующие требования к операционным системам реального времени.

Стандарт DO-178 (Software Consideration in Airborne Systems and Equipment Certification) – стандарт, регламентирующий требования к операционным системам реального времени, разработанный и поддерживаемый ассоциацией Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA). Стандартом определено пять уровней серьезности отказа, для каждого из которых указывается набор требований к программному обеспечению, призванных гарантировать работоспособность всей системы в целом при возникновении отказов данного уровня:

– уровень А – защита от сбоев, приводящих к катастрофическим последствиям;

– уровень В – защита от сбоев, приводящих к опасным последствиям;

– уровень С – защита от сбоев, приводящих к большим последствиям;

– уровень D – защита от сбоев, приводящих к минимальным последствиям;

– уровень Е – защита от сбоев, не приводящих ни к каким последствиям.

Стандарт ED-12 B – стандарт, регламентирующий требования к операционным системам реального времени, европейский аналог DO-178B, определяющийся ассоциацией The European organization for civil aviation equipment.

RTCA DO-248B (Final Annual Report For Clarification Of DO-178 В ) – пояснительный документ к DO-178B. Его основные темы включают такие разделы, как ранее разработанное программное обеспечение, коммерческие программные продукты, процессы верификации, исторические справки, автоматизированные средства и др.

Стандарт DO-254 (Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware) – разработанный и поддерживаемый ассоциацией RTCA стандарт, регламентирующий процессы жизненного цикла аппаратных средств и описывающий пути обеспечения нужных свойств изделий с целью их сертификации в соответствии с предъявляемыми требованиями.

ARINC 653 (Avionics Application Software Standard Interface) – стандарт, разработанный компанией ARINC в 1997 году и определяющий универсальный программный интерфейс APEX (APplication/EXecutive) между операционной системой бортового компьютера и прикладным программным обеспечением. Требования интерфейса определяются таким образом, чтобы разрешить прикладным программам контролировать диспетчеризацию, связь и состояние внутренних обрабатываемых элементов. В качестве одного из основных требований для операционных систем реального времени ARINC 653 вводит архитектуру изолированных (partitioning) виртуальных машин.

Общие критерии для оценки секретности информационных технологий (Common Criteria for Information Technology Security Evaluation) – набор требований и условий секретности (www.commoncriteria.org), одобренный Агентством национальной безопасности США и Национальным институтом стандартов и технологий США, а также соответствующими органами в других странах (в данный момент еще 13 стран, кроме США). В 1999 году «Общие критерии» получили статус Международного стандарта ISO 15408.

MILS (Multiple Independent Levels of Security/ Safety) – система стандартов, которая развивается усилиями заинтересованных организаций, таких как Исследовательская лаборатория ВВС США, компания Lockheed Martin, Агентство национальной безопасности США и др., и которая делает возможной математическую верификацию программного ядра системы путем уменьшения функциональности за счет предъявления к системам четырех обязательных групп требований (Information Flow, Data Isolation, Period Processing, Damage Limitation). MILS-архитектура представляет собой систему с изолированными разделами, каждый из которых включает ядро, программное обеспечение промежуточного слоя и приложение (рис. 2.1).

Рис. 2.1. MILS-архитектура

POSIX (Portable Operating System interface for unIX) – стандарт, определяющий переносимый интерфейс операционной системы на уровне исходных текстов. Основная спецификация разработана как IEEE 1003.1 и одобрена как Международный стандарт ISO/IEC 9945-1:1990. С точки зрения операционных систем реального времени наибольший интерес представляют три стандарта: 1003.1а (OS Definition), 1003.1b (Realtime Extensions) и 1003.1c (Threads).

5. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ ПЛАТФОРМЫ АДМИНИСТРИРОВАНИЯ

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и взаимодействии. Состав программного обеспечения информационной системы называется программной конфигурацией.

5.1. Классификация служебных программных средств

Диспетчеры файлов . С их помощью выполняется большинство операций по обслуживанию файловой структуры: копирование, перемещение, переименование файлов, создание каталогов (папок), уничтожение объектов, поиск файлов и навигация в файловой структуре.

Средства сжатия данных (архиваторы). Предназначены для создания архивов.

Средства диагностики . Предназначены для автоматизации процессов диагностики программного и аппаратного обеспечения.

Программы инсталляции (установки). Предназначены для контроля за добавлением в текущую программную конфигурацию нового программного обеспечения.

Средства коммуникации . Разрешают устанавливать соединение с удаленными компьютерами, передают сообщения электронной почты, пересылают факсимильные сообщения и т.п..

Средства просмотра и воспроизведения .

Средства компьютерной безопасности . К ним относятся средства пассивной и активной защиты данных от повреждения, несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных. Средства пассивной защиты - это служебные программы, предназначенные для резервного копирования. Средства активной защиты применяют антивирусное программное обеспечение.

5.2.Защита от вредоносного программного обеспечения

Компьютерный вирус - это небольшая программа, способная к саморазмножению и выполнению разных деструктивных действий. На сегодняшний день известно свыше 50 тыс. компьютерных вирусов.

Условно их можно классифицировать следующим образом:

1) загрузочные вирусы или BOOT-вирусы заражают boot-секторы дисков. Очень опасные, могут привести к полной потере всей информации, хранящейся на диске;

2) файловые вирусы заражают файлы. Делятся:

· на вирусы, заражающие программы (файлы с расширением.EXE и.COM);

· макровирусы -вирусы , заражающие файлы данных, например, документы Word или рабочие книги Excel ;

· вирусы-спутники используют имена других файлов;

· вирусы семейства DIR искажают системную информацию о файловых структурах;

3) загрузочно-файловые вирусы способные поражать как код boot-секторов, так и код файлов;

4) вирусы-невидимки или STEALTH-вирусы фальсифицируют информацию прочитанную из диска так, что программа, какой предназначена эта информация получает неверные данные.

5) ретровирусы заражают антивирусные программы, стараясь уничтожить их или сделать нетрудоспособными;

6) вирусы-черви .

К общим средствам, помогающим предотвратить заражение и его разрушительных последствий, относят:

• резервное копирование информации (создание копий файлов и системных областей жестких дисков);
• избежание пользования случайными и неизвестными программами.
• перезагрузку компьютера перед началом работы, в частности, в случае, если за этим компьютером работали другие пользователи;
• ограничение доступа к информации, в частности, физическая защита дискеты во время копирования файлов с нее.

К программным средствам защиты относят разные антивирусные программы (антивирусы).

Антивирус - это программа, выявляющая и обезвреживающая компьютерные вирусы. Много современных антивирусных пакетов имеют в своем составе специальный программный модуль, называемый эвристическим анализатором, который способен исследовать содержимое файлов на наличие кода, характерного для компьютерных вирусов. Это дает возможность своевременно выявлять и предупреждать об опасности заражения новым вирусом.

Различают такие типы антивирусных программ:

1. Программы-детекторы предназначены для нахождения зараженных файлов одним из известных вирусов.

2. Программы-лекари . Лечение программы состоит в изъятии из зараженной программы тела вируса.

3. Программы-ревизоры. Эти программы запоминают данные о состоянии программы и системных областей дисков в нормальном состоянии (до заражения) и сравнивают эти данные в процессе работы компьютера. В случае несоответствия данных выводится сообщение о возможности заражения.

4. Лекари-ревизоры предназначены для выявления изменений в файлах и системных областях дисков и, в случае изменений, возвращают их в начальное состояние.

5. Программы-фильтры предназначены для перехвата обращений к операционной системе.

6. Программы-вакцины используются для обработки файлов и boot-секторов с целью предупреждения заражения известными вирусами (в последнее время этот метод используется все чаще).

Администраторы информационных систем должны быть всегда готовы к опасности проникновения вредоносного программного обеспеченияв системы и по необходимости принимать специальные меры по предотвращению или обнаружению его внедрения. Предотвращение вирусов лучше, чем ликвидация последствий от их проникновения. В основе защиты от вирусов должны лежать хорошие знания и понимание правил безопасности, надлежащие средства управления доступом к системам.

5.3. Меры обеспечения безотказности ИС

Для аппаратного и программного обеспечения ИС можно рекомендовать следующие меры обеспечения безотказности:

• Ориентация на апробированные продукты известных компаний.
• Ориентация на надежных поставщиков, способных квалифицированно произвести установку, наладку и ввод в эксплуатацию новых продуктов, обучение и консультирование пользователей и обслуживающего персонала.
• Принятие решения о разработке и внедрении регламентов эксплуатации всех компонентов ИС, унификация регламентов.
• Унификация программных и аппаратных конфигураций, в том числе клиентских.

Свойства и классификация информационных технологий

1.2 Программно-аппаратная платформа

Разнообразие как технических, так и программных средств привело к использованию понятия «программно-аппаратная платформа». Программно аппаратная платформа состоит из взаимосвязанной совокупности следующих основных элементов:

Комплекс технических средств (КТС), на базе которого проектируются ИС;

Базовое программное обеспечение, обеспечивающее интеграцию КТС в программно-технический комплекс, конфигурирование систем и реализующее другие универсальные функции ИС;

Средства автоматизации проектирования, верификации и валидации ИС;

Комплект документации, регламентирующий процесс разработки ИС на базе данной платформы.

Комплекс технических средств (техническая платформа) задает тип оборудования, на котором можно установить программное обеспечение, реализующее заданный набор ИТ. Комплекс технических средств имеет сложную структуру. Основным компонентом является компьютер, тип которого определяется типом процессора: Macintosh, Atari, Sincler, Intel, J2EE и т.д. Многие современные технические платформы используют дополнительное оборудование. Например, ИТ, реализуемые в сетях, зависят от сетевого оборудования: модемов, адаптеров, каналов связи и т.д. Для использования технологий мультимедиа необходимы приводы DVD, видео-, звуковые карты. Добавочное оборудование также входит в состав технической платформы.

Основным компонентом базового программного обеспечения (программной платформы) является операционная система, обеспечивающая работоспособность прикладного программного обеспечения на том или ином процессоре. Для обеспечения работоспособности добавочного оборудования разрабатываются специальные программные средства (драйверы). Многие из них входят в состав операционных систем.

Средства автоматизации проектирования (Computer-Aided Design -- CAD) -- комплекс программных, технических, технологических, информационных средств, включающих в себя и проектно-конструкторскую документацию, а также персонал системы, предназначенный для автоматизации процессов проектирования, в том числе подготовку проектно- конструкторской документации различных технических объектов. Такие средства широко используются при создании ИС. Технология создания крупных ИС предъявляет особые требования к методикам реализации и программным инструментальным средствам. Реализацию крупных проектов принято разбивать на стадии анализа, проектирования, непосредственного кодирования, тестирования и сопровождения. Известно, что исправление ошибок, допущенных на предыдущей стадии, обходится примерно в 10 раз дороже, чем на текущей, откуда следует, что наиболее критичными являются первые стадии проекта. В связи с этим крайне важно иметь эффективные средства автоматизации ранних этапов реализации проекта. Крупный проект невозможно реализовать в одиночку. Коллективная работа существенно отличается от индивидуальной, поэтому при реализации крупных проектов необходимо иметь средства координации и управления коллективом разработчиков. Жизненный цикл создания сложной ИС сопоставим с ожидаемым временем ее эксплуатации. Другими словами, в современных условиях компании перестраивают свои бизнес-процессы примерно один раз в два года, столько же требуется (если работать в традиционной технологии) для создания ИС. Может оказаться, что к моменту сдачи ИС она уже никому не нужна, поскольку компания, ее заказавшая, вынуждена перейти на новую технологию работы. Значит, для создания крупной ИС жизненно необходим инструмент значительно (в несколько раз) уменьшающий время разработки ИС. Вследствие значительного жизненного цикла может оказаться, что в процессе создания системы внешние условия изменились. Обычно внесение изменений в проект на поздних этапах создания ИС -- весьма трудоемкий и дорогостоящий процесс. В связи с этим для успешной реализации крупного проекта необходимо, чтобы инструментальные средства, на которых он реализуется, были достаточно гибкими к изменяющимся требованиям. На современном рынке средств разработки ИС достаточно много систем, в той или иной степени удовлетворяющих перечисленным требованиям, например, технология разработки, основывающаяся на решениях фирм «Logic Works» и «Rational Software», которая является одной из лучших на сегодняшний день по критерию «стоимость -- эффективность».

Комплект документации включает в себя полное описание программы и необходимый состав сведений для ее распространения (в том числе продажи) и использования. Состав и содержание документации программного обеспечения зависят от характеристик проектирования, разработки и модификации программных средств, а также от требований к их качеству и особенностей технологической среды. В связи с этим необходимый комплект документов для каждого предприятия или проекта следует выбирать и адаптировать применительно к этим характеристикам. Оцениваемыми показателями являются наличие соответствующих документов и практическое выполнение требований определенного уровня модели зрелости Capability Maturity Model Integrated (CMMI) или адаптированного профиля стандартов на базе ISO 9000:2000, а также созданных на их основе должностных инструкций специалистами предприятия-разработчика.

Ориентировочный комплект основных документов при сертификации состоит из трех групп:

1) базовые нормативные документы систем качества в соответствии с номенклатурой и содержанием профиля стандартов на базе ISO 9000:2000 или модели зрелости CMMI, а также подготовленные разработчиками на их основе программа, руководство и инструкции;

2) исходные документы, характеризующие конкретное предприятие или проект, а также жизненный цикл программного средства, подготавливаемые руководством проекта;

3) отчетные документы испытателей, отражающие результаты проверки (сертификации) программного продукта.

Перечень и приблизительное содержание групп этих документов ориентированы на общий случай проверки их качества, обеспечивающих жизненный цикл крупных программных продуктов. Комплект документов может сокращаться и адаптироваться. Некоторые документы могут объединяться в интегрированные отчеты с четкой ответственностью определенных специалистов за их выполнение.

Классификацию программно-аппаратных платформ можно провести по нескольким признакам (характеристикам). Если в качестве классификационного признака взять используемый сервер баз данных, то можно выделить следующие классы программно-аппаратных платформ. В однопользовательской, или настольной, платформе, не используется сервер базы данных. Такая платформа позволяет работать как одному сотруднику, так и небольшой группе. В корпоративной платформе почти всегда оперируют с одним или несколькими серверами баз данных. Такая платформа предназначена для рабочей группы или компании. Интернет-платформа позволяет применять internet- или intranet-приложения, которые используют Web-сервер.

"Умная штора"

автоматический штора контроллер...

Автоматизация зданий

Во избежание путаницы введём два класса контроллеров, используемых в системах автоматизации зданий. 1. Конфигурируемые контроллеры -- микропроцессорные устройства, в которые «зашита» программа управления с фиксированной структурой...

Автоматизация работы фирмы по продаже квартир

Программа тестировалась на компьютере следующей конфигурации: процессор Pentiun 233; 64 Мб оперативной памяти; 500 Мб свободного пространства на жестком диске; видеорежим 800 на 600 точек (минимальное допустимое)...

Автоматизация работы фотоателье

Программа тестировалась на компьютере следующей конфигурации: процессор Pentiun 133; 32 Мб оперативной памяти; 25 Мб свободного пространства на жестком диске; видеорежим 800 на 600 точек (минимальное допустимое)...

Аппаратная реализация вычислителя 32-разрядной циклической контрольной суммы CRC

В качестве порождающего многочлена возьмем CRC-32-IEEE 802.3. Синтез схемы вычислителя 32-х разрядной контрольной суммы в последовательном коде произведем по описанному выше алгоритму. Результат построения схемы представлен на рис.4. Рис. 4...

Аппаратно-программный комплекс для идентификации объектов управления на основе вещественного интерполяционного метода

При выборе аппаратной части будем учитывать, какие функции должно выполнять портативное устройство в составе АПК. На начальном этапе будем исходить из того...

Калибровка монитора

Аппаратная калибровка предполагает подключение колориметра к самому монитору. Такие мониторы и совместимые с ними измерители стоят очень дорого и оправдывают себя только у профессионалов высокого уровня...

Концепция микроядерной архитектуры

Многие операционные системы успешно работают на различных аппаратных платформах без существенных изменений в своем составе. Во многом это объясняется тем, что, несмотря на различия в деталях...

Концепция, назначение и задачи многопользовательской системы

Для реализации мультитерминальных рабочих мест необходимы следующие компоненты: Два или более мониторов, в зависимости от того сколько и какого типа будут рабочие места...

Операционная система FreeBSD

Прежде чем инсталлировать FreeBSD, нужно узнать аппаратные требования этой системы. Платформа х86 чрезвычайно разнообразна, поэтому в компьютерах часто присутствуют компоненты, не поддерживаемые во FreeBSD. Как правило...

Разработка автоматизированной системы защищенного документооборота в организации ООО "Колхоз"

Программно-аппаратные средства защиты информации призваны реализовывать несколько мер и соответствующих им методов по противодействию злоумышленнику при возможности его физического доступа к компьютерам автоматизированной? системы...

Если на предыдущем этапе принято решение об использовании конкретного процессорного ядра, важно обеспечить возможность детальной отладки аппаратной части системы на уровне RTL, используя при этом воздействия...

Средства функциональной верификации компании Mentor Graphics

В случае, если необходимо верифицировать весь кристалл на уровне RTL или даже на вентильном уровне, и объем тестов чрезвычайно велик (например, в случае регрессионного тестирования на вентильном уровне) применяются системы аппаратной эмуляции...

Установка и настройка FTP сервера

1.Серверный компьютер · Центральный процессор - CPU Intel® Core™ i3-4370 Processor (4M Cache, 3.80 GHz) · SVGA Intel® HD Graphics 4600 · Оперативная память - 8 гигабайт. · Жесткий диск - 2 терабайта. Цена: 20 000 рублей (по состоянию на октябрь 2014 года)...

Электронные книги

Электронные книги относят к разновидности планшетных компьютеров. Их появление обусловлено развитием и специализацией планшетных компьютеров вообще...

К этой группе можно отнести следующие характеристики: компьютерная платформа, операционная система, конфигурация компьютера (частота процессора, требуемые ресурсы оперативной и дисковой памяти), возможность переноса приложений в другую операционную систему.

Анализ платформ и операционных систем необходим, поскольку они определяют возможность распространения SCADA-системы на имеющиеся вычислительные средства и стоимость системы.

Программное обеспечение SCADA, как и любое другое ПО, выполняется под управлением той или иной операционной системы. Какая же операционная система наиболее приемлема для программного обеспечения верхнего уровня? Обязательно применение ОСРВ или достаточно операционной системы общего назначения? Этот вопрос обсуждался на протяжении нескольких лет в различных периодических изданиях, посвященных автоматизации технологических процессов. В итоге, компромисс найден: требования к параметрам операционной системы должны определяться автоматизируемым объектом и прикладной задачей.

С одной стороны, в нефтегазовой отрасли существует довольно широкий класс инерционных объектов. Нельзя также и забывать, что неотъемлемой частью верхнего уровня АСУ ТП является человек, время реакции которого на события недетерминировано и зачастую достаточно велико. И, наконец, нельзя не учитывать тенденции развития мирового рынка программного обеспечения.

В результате, подавляющее большинство SCADA-систем реализовано (и об этом уже говорилось в главе 1) на MS Windows-платформах (Windows NT/2000). Это и InTouch, и FIX, и Genesis, и российский Трейс Моуд. Из четырнадцати систем, приведенных выше, двенадцать предназначены для работы в различных вариантах ОС MS Windows. Здесь, безусловно, сказались позиции компании Microsoft на рынке операционных систем. Известно, что именно компания Microsoft была и остается «законодателем моды» в этом классе программного обеспечения.

А вот такие популярные SCADA-системы, как RealFlex, Sitex, RTWin функционируют под управлением операционной системы реального времени QNX. Эта ОСРВ для IBM PC является одной из наиболее широко используемых при построении систем управления и сбора данных прежде всего за счет того, что гарантирует время реакции системы в пределах от нескольких десятков микросекунд до нескольких миллисекунд (в зависимости от быстродействия ПЭВМ и версии QNX).

Широко известная SCADA FactoryLink имеет целый список поддерживаемых ей программно-аппаратных платформ: OS/2 (IBM PC), UNIX (IBM PC), VMS (VAX), HP-UX (HP 9000) и MS Windows (IBM PC).

Компьютерные ресурсы, требуемые для установки и нормального функционирования различных компонентов SCADA-систем, определяются многими факторами, в том числе, назначением сетевого компьютера (рабочая станция оператора, сервер БД, АРМ специалиста и т. п.), количеством обрабатываемых переменных, используемой операционной системой (Windows 95/98/NT/2000, QNX) и т. п.

В качестве клиентских компьютеров наибольшее распространение в настоящее время находят IBM-совместимые ПК (от 486 до Pentium II 500/800 МГц).

Оперативная память, требуемая для SCADA-пакетов различных производителей, колеблется от 32 до 128/256 Мб.

Требования к свободному объему памяти на жестком диске также достаточно минимальны (100 – 200 Мб).

Могут накладываться также ограничения на качество и объем памяти видеокарты, разрешение экрана монитора, размеры монитора.

Требования к аппаратным средствам, призванным поддерживать серверные функции, могут быть существенно более высокими. Это относится и к объему оперативной памяти, и к объему жесткого диска, который может измеряться уже десятками и сотнями Гб.

С другой стороны, многие клиентские компьютеры при использовании современных сетевых технологий, таких, как архитектура Server/Terminal, Internet-технологий (WEB-сервер), могут быть достаточно слабых конфигураций (IBM 286/386) с минимальными требованиями как к оперативной, так и к дисковой памяти, а то и вовсе бездисковыми.

Масштабируемость - это способность ПО SCADA наращивать размеры системы управления, обеспечивая при этом преемственность по отношению ко всем ранее установленным программно-аппаратным средствам.

С ростом мощности компьютеров и соответствующим ростом информационной мощности операторских станций SCADA-системы становятся масштабируемыми. Они выпускаются в различных вариантах, которые при сохранении в целом функционального профиля поддерживают от нескольких десятков или сотен до десятков тысяч входов/выходов (лицензируемых точек).

Естественно, стоимость таких пакетов различна: чем больше переменных поддерживает SCADA-пакет, тем он дороже. Но это удобно потребителю - можно приобрести пакет под проект практически любого масштаба.

Градация количества лицензируемых точек в различных SCADA-пакетах различна. В ряде пакетов она более равномерна, чем в других. Например, на рынке программных продуктов можно найти SCADA-пакеты на 75, 150, 500, 1 500, 5 000, 15 000, 50 000, 150 000 и 450 000 переменных. При этом учитываются только внешние переменные, считываемые с устройств ввода/вывода. Внутренние переменные, которые будут определены разработчиком при проектировании, не являются лицензируемыми (бесплатны), хотя и будут храниться в памяти компьютера или на жестком диске. Другие фирмы-производители SCADA в общее количество лицензируемых точек включают и внутренние переменные. Например, приобретение такого пакета на 500 лицензируемых точек означает следующее. Если в соответствии с проектом разработчику потребуется создать 100 внутренних переменных, то система способна будет обрабатывать лишь 400 переменных ввода/вывода. Но и о возможном расширении системы не надо забывать.

При расширении системы управления, например, увеличении количества обрабатываемых переменных, создании новых станций для перераспределения вычислительной нагрузки между компьютерами в системе SCADA-пакеты снабжаются встроенными механизмами, которые позволяют разработчикам реализовать такие возможности. С точки зрения удобства использования этих механизмов все SCADA-пакеты различны. Многие фирмы предлагают системы, в которых основная работа по конфигурированию компьютеров клиент-серверной архитектуры хорошо автоматизирована.