Introducere în Software de Sistem

Cap.1 INTRODUCERE

1.1. DEFINIŢII

Conceptele folosite în contextul ştiinţei calculatoarelor presupun anumite nuanţe specifice, care personalizează sensurile lor generale înscrise în aria lor de accepţiune largă. Din această cauză, începem prin a prezenta felul în care înţelegem noi unele noţiuni de bază din domeniului tehnicilor de calcul, încercând a le exprima cât mai concis, pentru a preciza uneltele de vorbire mânuite pe parcursul capitolelor următoare şi a stabili un limbaj cât mai sigur între autor şi cititor.

Propoziţia simplă este o aserţiune, o afirmaţie, exprimată minimal printr-un predicat, care exprimă o acţiune concretă atribuită unui subiect precizat.

Judecata este activitatea de stabilire a valorii de adevăr unei propoziţii, construind o relaţie de ordine în mulţimea propoziţiilor.

Inferenţa este o operaţie elementară de derivare a unei propoziţii din altele, noua propoziţie având valoare dedusă printr-o regulă aplicată valorilor judecăţilor iniţiale.

Ştiinţa logicii stabileşte regulile de construire de inferenţe, în vederea obţinerii de noi propoziţii de valoare cunoscută, pe baza unor judecăţi iniţiale de valoare cunoscută.

Algoritmul este o structură intelectuală elementară, bazată pe combinaţii de inferenţe, respectând legile logicii, definită ca o construcţie eficientă dedicată rezolvării unei probleme abstracte simple, bine precizată.

Structură de date este o formă de organizare a informaţiilor destinate a fi prelucrate de algoritmi.

Activitatea intelectuală elementară este o colecţie de algoritmi simpli necesari în rezolvarea unei probleme abstracte elementare.

Activitatea intelectuală complexă este o îmbinare interactivă de activităţi intelectuale elementare, asociate în scopul rezolvării unei probleme complexe dintr-un domeniu dat. Activităţile intelectuale elementare componente sunt fixate pe o zonă de propoziţii cunoscute informaţional, cu judecăţi stabilite, activităţi prin care se construiesc, conform legilor logicii, noi propoziţii cu valoare de adevăr deductibilă, în zona adiacente de interes pentru problema complexă dată.

Programul este o activitate intelectuală complexă constrânsă la o reprezentare într-o formă standardizată, comunicabilă. Activitatea de transformare a unui program pentru a obţine o soluţie la altă problemă asemănătoare se numeşte prelucrare de program. Prelucrarea de date este activitatea de rezolvare a unei probleme concrete de către un proces provenit dintr-un program aplicativ.

Procesul este un program în desfăşurare pe un suport material, în vederea rezolvării unei probleme cu date concrete. Transformarea unui program într-un proces, în condiţii concrete, se numeşte procesare. Mai multe procese, reunite prin participarea la o aplicaţie, pot colabora prin schimb de informaţii şi constituie un proces complex.

Procesul elementar (task-ul) este un proces care nu se poate descompune in procese mai simple care să poată să se desfăşoare în paralel pe un suport material cu resurse distribuite.

Firul de execuţie este o succesiune de procese elementare, formând o ramură care se poate desfăşura în paralel cu alte ramuri ale aceluiaşi proces sau ale altor procese separate.

Fişierul este o structură de date cu semnificaţii apropiate, destinată procesării lor unitare.

Reprezentarea standardizată a proceselor intelectuale prin programe scrise într-un anumit limbaj, şi a structurilor de date prin fişiere reprezintă cheia care explică dezvoltarea actuală a ştiinţei calculatoarelor. Prin reprezentarea standardizată, programele exprimă o acumulare locală de experienţă, care poate să fie transferată în alte locuri, sau numai ulterior în timp. Se permite mărirea eficienţei activităţii intelectuale umane în alte instanţe, prin preluarea soluţiilor generale ale unor probleme asemănătoare din acelaşi domeniu, rămânând a se rezolva (creator) numai diferenţele specifice. Reprezentarea standardizată este necesară în vederea stabilirii semnificaţiilor simbolurilor transmise. Comunicarea are sens numai dacă s-a convenit anterior un standard de semnificaţii pentru simbolurile schimbate între participanţi. Limbajul comun asigură compatibilitatea programelor produse în circumstanţe specifice local pentru a fi transmise spaţial sau ulterior temporar.

Sistemul de calcul este un suport material dotat cu mijloace pentru păstrarea, procesarea (activarea programelor ca procese cu date concrete), prelucrarea (construirea de noi programe) şi reproducerea eficientă a programelor. Se observă evoluţia conceptului de calcul de la accepţiunea sa iniţială ca suport al calculelor matematice spre mediu al exprimării unor activităţi intelectuale complexe.

Obiectul activităţii unui sistem de calcul îl constituie programele, pentru păstrarea, procesarea, prelucrarea şi reproducerea cărora sistemul de calcul are la dispoziţie mijloace şi metode specifice. Pentru a-şi îndeplini menirea, un sistem de calcul foloseşte subansambluri cu aspect preponderent material, denumite echipamente hardware şi proceduri de manevrare numite componente software.

Echipamentele hardware reprezintă mijloacele materiale şi procedeele aferente strict acestora, încapsulate în subansambluri, care se constituie ca un suport al activităţii de păstrare, procesare, prelucrare şi reproducere a unor programe. Echipamentele hardware sunt caracterizate prin remanenţă şi permanenţă, ca atribute ale unei logici materializate, substanţializate. Structura unui microprocesor, de exemplu, fixată prin configuraţia pastilei semiconductoare, implementează mijloace de calcul definitiv stabilite, principial inflexibile, care oferă o mare siguranţă asupra corectitudinii activării în funcţionare rapidă şi repetată a facilităţilor puse la dispoziţie.

Componentele software reprezintă procedee de utilizare a resurselor hardware, procedee care se dedică unei aplicaţii specificate, generală sau concretă, fiind constituite din structuri logice neremanente, de structură modificabilă, flexibilă. Ordinea de utilizare a diferitelor resurse ale unui microprocesor, în exemplul dat, este stabilită pentru un anumit algoritm de calcul dedicat, care poate intra în structura unui program aplicativ concret. O altă aplicaţie, ulterioară, poate modifica ordinea de utilizare a resurselor microprocesorului, într-un program diferit.

Componentele de software aplicativ sunt acele programe care rezolvă direct problemele utilizatorilor, constituind raţiunea de a exista a sistemelor de calcul. Aceste programe sunt cele care sunt “vizibile” de către beneficiarii direcţi ai activităţii de rezolvare de probleme prin tehnica de calcul. De cele mai multe ori, prin software se înţeleg numai aceste programe aplicative.