Владимир Липаев - Очерки истории отечественной программной инженерии в 1940-е – 80-е годы

• реализация технологических инструментальных систем для обеспечения автоматизации жизненного цикла, программирования и отладки комплексов программ, специализированных ЭВМ на универсальных машинах с большими вычислительными ресурсами и единой базой данных проектирования;

• автоматизированная настройка трансляторов, интерпретаторов и всего унифицированного технологического инструментария на архитектуру различных специализированных ЭВМ и характеристики создаваемых программных продуктов реального времени;

• применение системы взаимосвязанных языков программирования, преимущественно уровня автокода и макроязыков, для обеспечения высокой эффективности программ по использованию памяти и производительности, специализированных ЭВМ в реальном времени.

Эффективность автоматизации процессов разработки и сопровождения в значительной степени определялась унификацией и упорядоченностью, как технологического процесса разработки, так и полнотой документирования проектируемого комплекса программ. Были регламентированы технологический процесс, состав, формы представления результатов и критерии качества выполнения последовательных этапов работ. Для этого была разработана совокупность взаимосвязанных методов, обеспечивающих регламентацию и автоматизацию жизненного цикла комплекса программ на всех этапах технологического процесса. Развитая методология учитывала, что ЖЦ комплекса программ связан с выполнением как творческих (разработка алгоритмов, распределение функций комплекса программ по компонентам, выбор структуры комплекса программ, тестов, отладка и т. п.), так и значительного числа нетворческих, рутинных операций (ввод текстов, сбор сводных данных, контроль выполнения формальных правил программирования и т. п.). Качество комплексов программ должно было обеспечено автоматизацией и контролем операций.

При создании средств автоматизации особое внимание было уделено организации комфортного и рационального диалогового общения пользователей-разработчиков со средствами автоматизации и наглядному представлению обобщающей информации специалистам. Разделение видов и объектов труда разработчиков и регламентация результатов этапов работ являлась основой для разграничения ответственности специалистов разной квалификации за качество конечного продукта – модулей, компонентов и комплексов программ. Этот принцип определял необходимость формализации требований к форме представления и качеству результатов каждого этапа работ в технологическом процессе. Долгосрочное и оперативное поэтапное планирование работ коллектива на основе доступных ресурсов (трудоемкости, ресурсов технологической и специализированной ЭВМ) должно было обеспечивать автоматизированный контроль хода проектирования и оперативное корректирование планов с учетом этапа разработки, наличия и квалификации специалистов и имеющихся ресурсов.

Исследования по программе ПРОМЕТЕЙ позволили уточнить ряд положений концепции по организации коллективов специалистов при создании крупных комплексов программ реального времени (см. главу 4). В 60-е годы были предприняты организационные меры, алгоритмисты и программисты объединены в небольшие группы – «команды» для полного решения определенных функциональных задач , входящих в крупные системы. Руководитель такого относительно небольшого коллектива – «команды» (5 – 10 человек), полностью отвечал за результаты и качество решения конкретной функциональной задачи системы и был обязан достаточно хорошо разбираться в программировании и в ее алгоритмах. Отдельный коллектив, наиболее квалифицированных специалистов – интеграторов выделялся для комплексирования набора программных компонентов ряда функциональных задач в целостный комплекс программ.

Модульно-иерархическое структурное построение комплексов программ должно было обеспечивать упорядоченное их построение, выделение компонентов и модулей, организацию и унификацию связей между ними. Одновременно этот принцип определял необходимость упорядочения внутренних структур программных модулей, массивов данных и комплексов программ в целом. Реализация таких структур комплексов программ и правил написания отдельных компонентов, должны были обеспечивать использование разработанных компонентов как комплектующих изделий в нескольких вариантах комплексов программ близкого функционального назначения, в том числе для различных специализированных ЭВМ. Раздельная компиляция модулей на основе упреждающей разработки базы данных информации комплекса программ обеспечивала первоочередную разработку описаний глобальных данных, хранение этих описаний в базе данных проектирования и организацию на этой основе независимой компиляции программных модулей.

Для динамической комплексной отладки и испытаний программного комплекса и систем реального времени был разработан (1980-е годы) и применялся моделирующий стенд автоматизированной генерации тестов при имитации динамических объектов внешней среды – ИСТРА (Павел Гаврилович Гаганов, Андрей Николаевич Зубковский) [12, 11]. Стенд мог использоваться для испытаний систем и комплексов программ управления системами ПВО, а также: воздушным движением самолетов по трассам и в зоне аэропортов; испытанием бортовых систем гражданских и военных самолетов.

Комплексные испытательные моделирующие стенды (КИМС) были проблемно – ориентированы и объем программ, моделирующих в них внешнюю среду, зачастую превышал размеры соответствующих испытываемых программ (например, системы ПВО). Для их реализации выделялись достаточно мощные, по тем временам, универсальные моделирующие ЭВМ– БЭСМ-6 – АС 6. Кроме того, для автоматизации разработки программ использовались отдельные специализированные, технологические ЭВМ, что в совокупности образовывало комплексную инструментальную базу для обеспечения всего ЖЦ и имитации функционирования крупных комплексов программ реального времени на специализированных мобильных ЭВМ.

В частности, использовался набор моделирующих программ, имитировавших данные о полетах самолетов противника и траекториях движения истребителей-перехватчиков и ракет. При этом учитывались зоны обнаружения территориально-распределенных радиолокационных узлов и функционирование командных пунктов при перехвате и поражении целей. Моделирование осуществлялось с помощью средств КИМС, не входящих в состав тестируемых программных средств компонентов систем ПВО на специализированных ЭВМ. Это позволило вести разработку моделей внешней среды одновременно или до создания комплекса программ, подлежащего динамической отладке и испытаниям. Полнота и приемлемая точность имитации условий и компонентов внешней среды в КИМС обеспечивала проверку действий средств ПВО в условиях, максимально приближенных к требованиям заказчика на средства обнаружения целей и их перехвата.