Axborot tizimlari va raqamli texnologiyalar” kafedrasi “dasturiy ta‘minotni ishlab chiqish texnologiyalari” fanidan

I BOB. DASTURIY TA’MINOTNING STRUKTURALI MODELI

1. 
   DASTURIY TA’MINOT STRUKTURASI HAQIDA UMUMIY MA’LUMOTLAR
   

Dasturiy ta'minotning tizimli modellari tizimning tashkil etilishini ushbu tizimni tashkil etuvchi komponentlar va ularning munosabatlari nuqtai nazaridan aks ettiradi. Strukturaviy modellar tizim dizaynini tashkil qilishni ko'rsatadigan statik modellar yoki tizimni amalga oshirishda tizimni tashkil qilishni ko'rsatadigan dinamik modellar bo'lishi mumkin. Bular bir xil narsa emas - tizimning o'zaro ta'sir qiluvchi iplar to'plami sifatida dinamik tashkil etilishi tizim komponentlarining statik modelidan juda farq qilishi mumkin.
Tizim arxitekturasini muhokama qilish va loyihalashda siz tizimning strukturaviy modellarini yaratasiz. Bu umumiy tizim arxitekturasining modellari yoki tizimdagi ob'ektlar va ularning munosabatlarining batafsilroq modellari bo'lishi mumkin.
Ushbu bo'limda men dasturiy ta'minot tizimidagi ob'ektlar sinflarining statik tuzilishini modellashtirish uchun sinf diagrammalaridan foydalanishga e'tibor qarataman.
Dasturiy jarayon bu, dasturiy ta'minot ishlab chiqish uchun zarur bo'lgan amallarning strukturaviy to'plamidir. 
*Turli xil dasturiy jarayonlar mavjud, ammo barchasi quyidagilarni o'z ichiga oladi::
*Talablarni shakllantirish - tizim nima qilishi kerakligini aniqlash;
*Loyihalash va amalga oshirish - tizimning tashkil etilishini va tizimni joriy qilishni aniqlaydi;
*Sinovdan o’tkazish - mijozning talablari bajarishini tekshirish;
*Takomillashtirish - mijoz talablarini o’zgarishiga ko’ra tizimni o'zgartirish.
Dasturiy ta'minot jarayonining modeli bu jarayonning mavhum ko'rinishi. Unda ma'lum bir nuqtai nazardan jarayon tavsifi beriladi.
Jarayonlarni tavsiflash va muhokama qilishda biz odatda ushbu jarayonlardagi ma'lumotlar, masalan, ma'lumotlar modelini belgilash, foydalanuvchi interfeysini loyihalash va hokazolar va ushbu harakatlarning tartiblanishi ifodalanadi.
*Jarayon tavsiflari quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:
*Texnologik faoliyat natijasi bo'lgan mahsulotlar;
*Dasturiy jarayonga jalb qilingan mutaxasislarning majburiyatlarini aks ettiruvchi vazifalar;
Oldingi va keyingi shartlar, bu jarayon amalga oshirilishidan oldin yoki keyin ishlab chiqarilgan yoki ishlab chiqarilgan mahsulot haqiqiy bo'lgan bayonotlar.
Zamonaviy kompyuterning imkoniyatlari shunchalik kattaki, uni ishda, o’qishda va kundalik hayotda ishlatadigan odamlar soni ortib bormoqda. Shu kabi kompyuter va turli yaratilayotgan texnologiyalarni amalda ishga tushirish uchun dasturiy ta’minot asosiy tayanch vazifasini bajaradi. Kompyuter dasturiy ta’minoti orasida eng ko’p qo’llaniladigani amaliy dasturiy ta’minot sanaladi.
Amaliy dasturiy ta’minoti muayyan sinf vazifalarini hal etishga mo’ljallangani uchun undan O’zbekiston iqtisodiy tizimida ham samarali foydalanish mumkin. Iqtisodiyotning buxgalteriya hisobi, moliya faoliyati, korxona boshqaruvi, mahsulot zaxirasi boshqaruvi va boshqa shu kabi tarmoqlarining amaliy dasturiy ta’minotlari ishlab chiqilgan bo’lib ularni keng qamrovda va yuqori darajada qo’llash ko’pgina imkoniyatlar eshigini ochadi.
Amaliy dasturlar ta’minoti foydalanuvchining o’z vazifalarini hal qilishdagi avtomatlashtirilgan ta’minoti bo’lib, u axborotni qayta ishlash bo’yicha kompyuter bajaradigan jarayonlardan bizni ozod qiladi. Umuman olganda ular ma’lum sohalar uchun maxsus ishlab chiqilgan dasturlar to’plami hisoblanadi. Amaliy dasturiy ta’minot muammoli hamda uslubiy yo’naltirilgan, umumiy vazifali, intelektual tizimlar, avtomatlashtirilgan loyihalash, ofis, multimedia dasturiy vositalar, nashriyot tizimlari kabilarga bo’linadi.
Uning muammoli yo’naltirilgan turiga buxgalteriya hisobi ADT, personal boshqaruvchi ADT, korxonalar boshqaruv ADT kabilar kirsa, uslubiy yo’naltirilganiga matematik uslubiyat, statistika, grafika kabilar kiradi. Amaliy dasturiy ta’minotning rivojlantirishning asosiy tendensiyalari pog’onali tuzilmaga asoslangan bo’lib, og’irlik markazi oxirgi foydalanuvchilar local tarmoqlaridan tarmoq serverlariga ko’chmoqda va bir nechta asosiy tamoyillarga tayanishni taqozo etmoqda. Bularga cheklanishlarsiz turli arxitektura qarorlarini integratsiyalash, ya’ni ochiq tizimni yaratish, tizimni maksimal tejamliligini ta’minlash, tizimni moslashuvchanligini oshirish tamoyillari kiradi.
O’zbekiston iqtisodiy tizimida amaliy dasturiy ta’minotdan foydalanish anchagina naf keltirishi oxirgi paytlarda o’z isbotini topmoqda. Bunga misol qilib buxgalteriya hisobi dasturiy ta’minotini olishimiz mumkin. Dasturiy ta’minotdan foydalanish juda ko’p vaqtni tejaydi va buxgalter va iqtisodchi ishini osonlashtiradi. So’nggi yillarda buxgalteriya dasturlari oldinga katta qadam qo’ydi. Bugungi kunda internetda bank operatsiyalariga qadar debitorlik bilan boshlangan ko’plab buxgalteriya va iqtisodiy muammolarni hal qilish uchun dasturiy ta’minotni topish mumkin. Iqtisodchilar va buxgalterlar uchun foydali bo’lgan ko’plab dasturlar mavjud.
Bularga Microsoft office, Excel-Microsoft office kabi universal dasturlarni kiritishimiz mumkin va ushbu dasturlar axborotni saqlash, tashkil etish va tahlil qilish qobiliyati bilan elektron jadvallar bilan ishlash uchun tengi yo’q moslashuvchan va ishlatish uchun qulay dasturlar. 1C:Buxgalteriya hisobi, 1C:Ish haqi va xodimlarni boshqarish, 1C:Hujjat almashtirish, SBIS tizimi, GLONASS/GPS, Mijoz-bank kabi dasturlar iqtisodiy jarayonlarni olib borish, boshqarish va tashkil etish uchun xizmat qiladi.
Vizual modellashtirish. Umuman olganda, dasturiy ta'minot modeli - ma'lum darajadagi mavhumlik darajasida dasturiy ta'minot tizimining rasmiylashtirilgan tavsifi. Har bir model tizimning o'ziga xos jihatini belgilaydi, ma'lum formatdagi diagrammalar va hujjatlar to'plamidan foydalanadi, shuningdek fikrlarni aks ettiradi va muayyan qiziqishlar, rollar yoki vazifalarga ega bo'lgan turli odamlarning faoliyati ob'ekti hisoblanadi.
Grafik (vizual) modellar tizim arxitekturasini vizuallashtirish, tavsiflash, loyihalash va hujjatlashtirish uchun vositalardir. Har bir aniq loyihada qo'llaniladigan modellarning tarkibi va umumiy holatda ularning tafsilotlari darajasi quyidagi omillarga bog'liq:
* loyihalashtirilgan tizimning qiyinchiliklari;
* tavsifining zaruriy to'liqligi;
* loyiha ishtirokchilarining bilim va ko'nikmalari;
* dizayn uchun ajratilgan vaqt.
Vizual modellashtirish, ayniqsa, CASE vositalarining rivojlanishiga katta ta'sir ko'rsatdi. CASE (Computer Aided Software Engineering) tushunchasi keng ma’noda qo‘llaniladi. Ushbu kontseptsiyaning faqat dasturiy ta'minotni ishlab chiqishni avtomatlashtirish vazifalari bilan chegaralangan dastlabki ma'nosi endi dasturiy ta'minotning hayot aylanish jarayonlarining ko'p qismini qamrab oluvchi yangi ma'noga ega bo'ldi.
CASE texnologiyasi - dasturiy ta'minotni loyihalash usullari to'plami, shuningdek, mavzu sohasini vizual taqlid qilish, ushbu modelni dasturiy ta'minotni ishlab chiqish va texnik xizmat ko'rsatishning barcha bosqichlarida tahlil qilish va foydalanuvchilarning axborot ehtiyojlariga muvofiq ilovalarni ishlab chiqish imkonini beruvchi vositalar to'plami. . Mavjud CASE vositalarining aksariyati strukturaviy yoki ob'ektga yo'naltirilgan tahlil va dizayn usullariga asoslangan bo'lib, ular tashqi talablarni, tizim modellari o'rtasidagi munosabatlarni, tizim harakati dinamikasini va dasturiy ta'minot arxitekturasini tavsiflash uchun diagrammalar yoki matnlar ko'rinishidagi spetsifikatsiyalardan foydalanadilar.
Birinchi bo'limda biz dasturiy ta'minotni ishlab chiqish metodologiyasini taqqoslashni tanladik, masalan, metodologiyaning takroriy ishlab chiqishga nisbati va ishchi materiallarni loyihalashda va umuman, ishlab chiqish jarayonida rasmiyatchilik darajasi. Ushbu qismda biz ushbu ko'rsatkichlardan eng mashhur dasturiy ta'minotni ishlab chiqish usullarini solishtirish uchun foydalanamiz.

1-rasm. Dasturiy ta’minot yaratishda Strukturaviy modellarnig axamiyati
Strukturaviy usullar - bu, qoida tariqasida, ob'ektga yo'naltirilgan tillarning keng qo'llanilishidan oldin ishlab chiqilgan metodologiyalar guruhi. Ularning barchasi sharshara rivojlanishini o'z ichiga oladi. Garchi ma'lum bo'lishicha, palapartishlik yondashuvining birinchi taqdimoti sifatida tez-tez tilga olinadigan ushbu maqolada ham, loyihani prototipni ishlab chiqishdan boshlash, ya'ni hech bo'lmaganda amalga oshirish maqsadga muvofiqligi aytilgan. ikki takrorlash.
Shunga qaramay, ushbu metodologiyalarning asosi ishdan ishga ketma-ket o'tish va keyingi bosqichning natijalarini (hujjatlarini) keyingi bosqich ishtirokchilariga o'tkazishdir.
Shuningdek, ushbu metodologiyalarning barchasi yuqori darajada rasmiylashtirilgan yondashuvni nazarda tutadi, garchi ularda etarli miqdordagi hujjatlar to'g'risidagi bayonotlarni topish mumkin. Dasturiy ta'minotni ishlab chiqish metodologiyasi nafaqat G'arbda ishlab chiqilganiga noma'lum misollardan biri 1980-yillarning boshlarida mamlakatimizda nashr etilgan kitobdan olingan iqtibos bo'lib, unda dasturlash vazifasini rasmiylashtirish darajasi qanchalik yaxshi ekanligiga qarab belgilanishi kerakligi aytilgan. tahlilchi va dasturchi. Va bu kitobning mavzusi jiddiy yo'qotishlarga yoki hatto falokatlarga olib keladigan juda muhim tizimlar, xatolarni ishlab chiqishni o'z ichiga olganiga qaramay

2. 
   DASTURIY TA’MINOTNING STRUKTURALI MODELLARNING TUZULISH PRINSIPLARI
   

Dasturiy ta'minotning tizimli modellari tizimning tashkil etilishini ushbu tizimni tashkil etuvchi komponentlar va ularning munosabatlari nuqtai nazaridan aks ettiradi. Strukturaviy modellar tizim konstruktsiyasining tuzilishini ko'rsatadigan statik modellar yoki uni bajarayotganda tizimning tashkil etilishini ko'rsatadigan dinamik modellar bo'lishi mumkin. Bular bir xil narsa emas - tizimning o'zaro ta'sir qiluvchi iplar to'plami sifatida dinamik tashkil etilishi tizim komponentlarining statik modelidan juda farq qilishi mumkin.

Tizim arxitekturasini muhokama qilish va loyihalashda siz tizimning strukturaviy modellarini yaratasiz. Arxitektura dizayni dasturiy ta'minot injiniringida ayniqsa muhim mavzu bo'lib, UML komponenti, paketi va joylashtirish diagrammalaridan arxitektura modellarini taqdim etishda foydalanish mumkin. Arxitektura modellashtirish bo'yicha batafsil ma'lumotlar keyingi bobda ko'rib chiqiladi. Bu erda biz faqat muammo sohasini yaxshiroq tushunish uchun foydali bo'lgan tahlil darajasidagi sinf diagrammalarini yaratishga e'tibor qaratamiz.
Dasturiy ta'minot strukturasi bilan bog'liq ko'plab misollar mavjud. Quyidagi misollar dasturiy ta'minot strukturasi bilan bog'liq turli jihatlar haqida ma'lumot beradi:
1. Mijozlar uchun veb-sayt tayyorlash: Dasturiy ta'minot strukturasi quyidagi bosqichlardan iborat bo'lishi mumkin: mijoz talablari va arzulari (anfora etish), veb-saytni dizayn qilish (dizayn), kodni yozish va veb-saytni test qilish (implementatsiya va test qilish).
2. O'qituvchi va talabalar uchun ta'lim dasturini tayyorlash: Dasturiy ta'minot strukturasi quyidagi bosqichlardan iborat bo'lishi mumkin: ta'limni talablari va arzulari (anfora etish), ta'lim dasturini dizayn qilish (dizayn), dasturni yozish va o'qitish materiallari tayyorlash (implementatsiya), dastur va o'qitish materiallarini test qilish (test qilish).
3. Tizimni boshqarish uchun korxonada ishlatiladigan tizimni tayyorlash: Dasturiy ta'minot strukturasi quyidagi bosqichlardan iborat bo'lishi mumkin: tizim talablari va arzulari (anfora etish), tizimni dizayn qilish (dizayn), dasturni yozish va tizimni implementatsiya qilish (implementatsiya), tizimni test qilish va ish faoliyatini kuzatish (test qilish va qo'llab-quvvatlash va tarqatish).
4. Bankning hisob-kitob tizimini tayyorlash: Dasturiy ta'minot strukturasi quyidagi bosqichlardan iborat bo'lishi mumkin: bank hisob-kitobi tizimini talablari va arzulari (anfora etish), tizimni dizayn qilish (dizayn), kodni yozish va tizimni implementatsiya qilish (implementatsiya), tizimni test qilish va xatolarni tuzatish (test qilish va qo'llab-quvvatlash va tarqatish).
5. Mobil ilovalarni tayyorlash: Dasturiy ta'minot strukturasi quyidagi bosqichlardan iborat bo'lishi mumkin: ilova talablari va arzulari (anfora etish), ilova interfeysini dizayn qilish (dizayn), kodni yozish va ilovani implementatsiya qilish (implementatsiya), ilovani test qilish (test qilish) va yangi imkoniyatlar qo'shish va buglarni tuzatish
Bu sathdagi dastur, kompyutеr tizimining boshqa dasturlari va bеvosita apparat ta'minoti bilan o’zaro bog’lanishni ta'minlaydi, ya'ni bu dasturlar dallollik vazifasini o’taydi. Butun hisoblash tizimining ekspluatatsiya (ishlatish) ko’rsatkichlari ish sathining dasturiy ta'minotiga bog’liqdir. Masalan, hisoblash tizimiga yangi qurilma ulash vaqtida boshqa dasturlarni shu qurilma bilan bog’lanishini ta'minlash uchun, tizimli darajada dastur o’rnatilishi kеrak.
Aniq qurilmalar bilan o’zaro bog’lanishga javob bеruvchi dasturlar qurilma drayvеrlari dеyiladi va ular tizimli sath dasturiy ta'minoti tarkibiga kiradi. Tizimli sath dasturlarining boshqa sinfi foydalanuvchi bilan bog’lanishga javob bеradi. Aynan shu dasturlar yordamida foydalanuvchi, hisoblash tizimiga ma'lumotlarni kiritish, uni boshqarish va natijalarni o’ziga qulay ko’rinishda olish imkoniga ega bo’ladi. Bunday dasturiy vositalar, foydalanuvchi intеrfеysini ta'minlash vositalari dеb ataladi.
Kompyutеrda ishlash qulayligi va ish joyi unumdorligi bu vositalar bilan bеvosita bog’liqdir. Tizimli satx dasturiy ta'minoti majmuasi kompyutеr opеratsion tizimi yadrosini tashkil etadi. Agar kompyutеr tizimli sath dasturiy ta'minoti bilan jihozlangan bo’lsa, u holda kompyutеr yanada yuqori darajadagi dasturni o’rnatishga va eng asosiysi dasturiy vositlarning qurilmalar bilan o’zaro aloqasiga tayyorligini bildiradi. Ya'ni opеratsion tizim yadrosi mavjudligi – insonni hisoblash tizimida amaliy ishlarni bajarish imkoniyatining zaruriy shartidir.
Kompyuterning yoqilishi bilаn ishgа tushuvchi ushbu dаstur kompyuterni vа uning rеsurslаrini (tеzkоr xоtirа, diskdаgi urinlаr vа xоkаzо) bоshqаrаdi, fоydаlаnuvchi bilаn mulоqоtni tаshkil etаdi, bаjаrish uchun bоshqа dаsturlаrni (аmаliy dаsturlаrni) ishgа tushirаdi.
OT, avvalambor foydalanuvchiga qulay intеrfеys yaratuvcqidir dеgan g’oya albatta, masalani yuqoridan pastga qarab nazar solishga mos kеladi.
Boshqa nuqtai nazar, ya'ni pastdan yuqoriga qarab nazar tashlash, bu OT ga murakkab tizimning hamma qismlarini boshqaruvchi mеxanizm nazar solishdir. Zamonaviy hisoblash tizimlari, protsеssorlar, xotira, taymеrlar, disklar, jamg’armalar, tarmoq kommunikatsiya qurilmalari, printеrlar va boshqa qurilmalardan iboratdir. Ikkinchi yondashishga mos ravishda OT ning funksiyasi, protsеssorlar, ya'ni rеsurslarni raqobatdosh jarayonlar orasida taqsimlashdan iboratdir. OT hisoblash mashina rеsurslarini jamisini shunday boshqarish kеrakki, uni ishlashi maksimal samaradorlikni ta'minlashi zarurdir. Samaradorlik ko’rsatkichi, Masalan, tizim o’tkazuvchanlik hobiliyati yoki rеaktivligi bshlishi
mumkin.
Rеsurslarni boshqarish, masala rеsursi tipiga bog’liq bo’lmagan ikkita umumiy masalani yеchishni o’z ichiga oladi:
- rеsursni rеjalashtirish - ya'ni bеrilgan rеsursni kimga, hachon va taqsimlashdan iboratdir;
- rеsurs holatini kuzatish – rеsursni band yoki bo’shligi, bo’linadigan rеsurslar
hahida esa rеsursning qancha qismi esa taqsimlanmaganligi hahidagi opеrativ ma'lumotni olib turishdan iboratdir.
Rеsurslarni boshqarishni umumiy masalasini еchishda, turli OT lar turli algoritmlardan iboratdir, bu esa o’z navbatida OT larni umumiy hiyofasi, unumdorlik xaraktеristikalari, qo’llanilish sohalari va hatto foydalanuvchi intеrfеysini yuqori darajada OT vaqtni bo’lish tizimi, pakеtli ishlov bеrish tizimi yoki rеal vaqt tizimiga mutanosibligini bеlgilaydi.
Tizimli dasturi ta'minot (DT) eng quyi dasturiy ta'minotdir. Bunday dasturiy ta'minotga quyidagilar kiradi: Opеratsion tizim-OT, fayllarni boshqaruv tizimlari, OT bilan foydalanuvchi muloqoti uchun intеrfеys hobihlari, dasturlash tizimlari, utilitalar. Opеratsion tizim-bu tizimli boshqaruvchi dasturlarning zaruriy ma'lumot massivlari bilan tartibga solingan kеtma-kеtligidir.
U foydalanuvchi dasturlarining bajarilishi va rеjеlеshtirish, hisoblash tizimlarining barcha rеsurslarini (dasturlar, ma'lumotlar, apparatura va boshqa taqsimlanadigan va boshqariladigan ob'еktlarini), foydalanuvchiga ulardan samarali foydalanish imkonini bеradigan va ma'lum ma'noda hisoblash mashinasi tеrminlarida tuzilgan masalalarni yеchishga mo’ljallangan. OT maxsus dastur va mikrodasturlardan iborat bo’lib, ular apparaturadan foydalanish imkonini ta'minlaydi. Amaliy dasturiy ta'minot albatta OT boshqaruvi ostida ishlaydi.
E'tibor bering, ushbu foydalanish holatida ikkita ishtirokchi bor - ma'lumotlarni uzatuvchi operator va bemorni qayd qilish tizimi. Tayoqchalar belgisi dastlab odamlarning o'zaro ta'sirini qoplash uchun ishlab chiqilgan, ammo u boshqa tashqi tizimlar va apparat vositalarini ifodalash uchun ham qo'llaniladi. Rasmiy ravishda, foydalanish holatlari diagrammalarida strelkalarsiz chiziqlar ishlatilishi kerak, chunki UMLdagi o'qlar xabarlar oqimining yo'nalishini ko'rsatadi. Shubhasiz, foydalanish holatida xabarlar ikkala yo'nalishda ham o'tadi.