Алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени.
Операционные системы различаются особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования.
По числу одновременно выполняемых задач операционные системы разделены на два класса:
- однозадачные (например, MS-DOS, MSX);
- многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95,98,Me /NT/2000/ХР).
Однозадачные ОС выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.
Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.
По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:
- однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);
- многопользовательские (UNIX,Linux, Windows 2000,WindowsXP).
Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).
Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.
В наши дни становится общепринятым введение в ОС функций поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие функции имеются в операционных системах Solaris 2.x фирмы Sun, Open Server 3.x компании Santa Crus Operations, OS/2 фирмы IBM, Windows NT фирмы Microsoft и NetWare 4.1 фирмы Novell.
Многопроцессорные ОС могут классифицироваться по способу организации вычислительного процесса в системе с многопроцессорной архитектурой: асимметричные ОС и симметричные ОС. Асимметричная ОС целиком выполняется только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.
На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди перечисленных типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные. В любом случае специфика аппаратных средств, как правило, отражается на специфике операционных систем. В конечном итоге выбор на платформе win32 - соответствуют операционные системы Windows 98, Windows XP, Windows 2000. Для разработки подсистемы: «Разработка библиотеки типовых элементов для нефтегазового оборудования»выбираем в качестве общесистемного программного обеспечения – Windows XP. Выбор данной операционной системы обусловлен несколькими факторами:
- Функциональность. Выбранная ОС обладает достаточной функциональностью для комфортной работы в среде КОМПАС 3D LT V8.
Надежность. Обеспечивается повышенная защищенность данных. Кроме того, Windows XP работает значительно стабильнее Windows 98.
5.2 Базовое программное обеспечение
5.2.1 Язык программирования Delphi
В качестве базового программного обеспечения наиболее подходящим, универсальным, распространённым и удобным для написания программ такого класса – является среда программирования "Delphi 7". Она совмещает в себе удобные и простые методы программирования портов ввода/вывода, работы с визуальными компонентами, а так же гибкое средство оптимизации и распределения памяти, что является немаловажным фактором, влияющим на скорость и качество работы программы. Данная среда программирования является более изученной, так как к ней разработано большое количество документации на русском языке, она наиболее проста и понятна.
Также в системе Delphi 7 используется специализированная, постоянно совершенствуемая версия языка программирования Паскаль. Эта версия включает набор расширений, ориентированных только на применение в рамках среды Delphi 7 и предназначен для ускоренного создания приложений.
В комплект системы Delphi 7 входит компилятор командной строки dcc 32.exe для этого языка. Кроме того, выполнять компиляцию можно непосредственно из интегрированной оболочки.[5]
5.2.2 Программный пакет КОМПАС – 3DV8
Программный пакет КОМПАС - 3DLT 8 представляет собой систему автоматизированного проектирования (САПР) общего назначения, ориентированную, в первую очередь, на предприятия машиностроительной отрасли.
В настоящее время КОМПАС - 3DLT 8 состоит из четырех подсистем – чертежно-конструкторского редактора КОМПАС – ГРАФИК, редактора трехмерных твердотельных моделей КОМПАС - 3D, редактора текстовых документов и редактора спецификаций (возможна поставка системы без этого редактора). Все подсистемы функционируют в составе единой программной среды. КОМПАС 3DLT 8 запускается как обычное приложение Windows.
С помощью команд редактора КОМПАС – ГРАФИК пользователь может создавать на чертеже геометрические элементы различных типов, полуавтоматически проставлять размеры нарисованных элементов, проводить измерения параметров нарисованных элементов и применять к ним различные геометрические преобразования. КОМПАС – ГРАФИК обеспечивает создание практически любых типов чертежных документов – чаще всего это чертежи отдельных деталей и сборочные чертежи, но возможна подготовка и более специфических видов чертежей, например, электрических или коммуникационных схем. В КОМПАС – ГРАФИК есть ряд команд для выполнения типичных конструкторских расчетов по определению массы деталей, вычисления их центров масс и моментов инерции.
Кроме непосредственного выполнения чертежей деталей, в КОМПАС – ГРАФИК предусмотрены средства для работы с компонентами оформления чертежей – основной надписью (штампом), техническими требованиями, спецификацией на сборочных чертежах.
Подсистема КОМПАС 3D предназначена для создания трехмерных параметрических моделей деталей и сборок (изделий, состоящих из нескольких деталей). Информацию о трехмерных моделях КОМПАС 3D можно в стандартных форматах передавать в другие расчетные пакеты (например, для вычисления прочностных характеристик деталей) и в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ(числовое программное управление). КОМПАС 3D позволяет вычислять геометрические и массо - центровочные характеристики моделей.
КОМПАС 3D тесно связана с подсистемой КОМПАС – ГРАФИК, т.к. для создания трехмерных моделей часто приходится рисовать фрагменты чертежей. Например, для создания трехмерных моделей можно нарисовать эскиз с изображением некоторого сечения детали, а затем подвергнуть его стандартным операциям, таким, как выдавливание или вращение. Благодаря интеграции КОМПАС 3D и КОМПАС – ГРАФИК обеспечивается обмен информацией между файлами конструкторских документов и трехмерными моделями. На основе моделей деталей и сборок КОМПАС 3D позволяет создавать заготовки чертежей с различными видами деталей, на которые пользователь должен будет проставить размеры. Эта возможность существенно упрощает создание чертежей, в частности, изометрических проекций деталей.
КОМПАС 3DLT 8 разработан специально для операционной среды MSWindows и в полной мере использует все ее возможности и преимущества для предоставления пользователю максимального удобства и комфорта в работе.
В ОС Windows и во многих других современных ОС поддерживается модульность приложений на уровне ОС. Один из таких подходов – применение динамически загружаемых библиотек. Приложение состоит из некоторого множества исполняемых файлов. Конечно, есть головной EXE – файл, запускаемый пользователем, а так же может быть несколько файлов динамически библиотек (обычно с расширениями *.DLL). Эти библиотеки содержат функции, доступные для вызова из различных приложений. Загрузка и выгрузка DLL из оперативной памяти выполняется операционной системой без вмешательства приложения. Несколько приложений могут одновременно пользоваться одной и той же динамической библиотекой. Такое использование функций называется динамической компоновкой.
Использование DLL значительно улучшает модульность и расширяемость программных продуктов. Во-первых, функций основного пакета могут быть сосредоточены в DLL и единым образом вызываться как основным пакетом, так и внешними программами. В новой версии основного пакета можно заменить DLL так, что это будет незаметно для других программ. Во-вторых, дополнительные модули программного продукта можно реализовывать в виде DLL, которые основной пакет будет вызывать, пользуясь общими соглашениями об именовании функций дополнительного модуля.
КОМПАС-МАСТЕР – это ориентированный на прикладного программиста инструментальные средства разработки дополнительных модулей (прикладных библиотек и приложений) для программного пакета КОМПАС 3DLT 8.
КОМПАС 3DLT 8 включает в себя набор библиотек DLL, в которых реализована функциональная часть системы для работы с моделью чертежа, математические функции с реализацией различных алгоритмов вычислительной геометрии, различные функции для формирования и обработки чертежей. В исполняемом файле КОМPASW.EXE реализован пользовательский интерфейс системы, а по мере необходимости для выполнения команд пользователя вызываются необходимые функции из различных DLL.