1-мавзу. Дастурлаш парадигмаларини асосий тушунчалари

5 . Тил конверторлари бир юқори даража дастурлаш тилида ёзилган дастур матнини бошқа юкори даража дастурлаш тилига айлантириш учун мўлжалланган. Улар S1 дастурлаш тилида ёзилган дастурни S2 дастурлаш тилига айлантириш учун керак.
6. Матн редакторлари мантни қайта ишлаш учун кенг имкониятларга эгаликлари билан фарқланадилар.
7. Отладчиклар дастурларни бажарилиш жараёнида учраши мумкин бўлган хатоларни кидириш ва бартараф этиш учун мўлжалланган.
8. Дизассемблер бу машина кодлари кетма-кетлигини ассемблер кўринишига ўзгартирадиган дастур.
Изох: Улар ҳам баъзи бир харакатлар тизимини бажарилишини ассемблер кўринишида қуриш имконини яратадилар.
9. Кросс-тизим – бу дастур бир хисоблаш машинасида машина кодларида ифодаланган бошқа бир хисоблаш машинасининг дастурларини олиш учун қулланилади. Лойихалаштирилаётган хисоблаш тизимлари архитектурасини отладка килиш учун фойдаланилади.
10. Кутубхоначилар – киритилаётган матн, объект модули рақами бўлиши мумкин бўлган кутубхона файлларини ташкил этиш ва уларга хизмат кўрсатиш учун дастурлардир.
Операцион тизим ривожланиш имкониятлари:
Операцион тизим ўзлуксиз ривожланишининг сабаблари:
1. Аппарат таъминотининг янги кўринишларининг юзага келиши ва янгиланиши.
2. Янги сервислар.
3. Ўзгартиришлар киритиш.
Операцион тизимнинг ривожланиши заруриятдир, акс холда у янги дастурлар ва янги қурулмалар билан ишлай олмайди.
Мисол учун, Intel процессорлар Hyper Thread ни қўлланишидан бошлаб Windows NT операцион тизимини бозордан сиқиб чиқара бошлади, улар иккинчи процессорни эмуляция қилдилар. Windows NT нинг ядроси эмуляцияси билан қандай ишлашни «билмай қолиб» тизим йиқилди.
Операцион тизимлар ривожланиши мумкин.
1.сакраб (Windows) ва
2.аста секин (UNIX).
Биринчи ҳолда аввалги мавжуд дастурлардан тўлиқ воз кечишга тўғри келади, чунки бу тизимда хеч қандай кўчириб ўтишлар назарда тутилмаган. Аммо фақат унинг ўзигагина ёзилган янги дастурлардан бутун маҳсулот юзага келади. Бу эса дастурий таъминотни ишлаб чикарувчилар (яратувчилар) учун жуда фойдалидир.
Иккинчи ҳолда янги қурилма имкониятларини эски дастурлар билан боғлашга тўғри келади. Операцион тизим ва дастурлар имкониятларини кенгайтирувчи дастур заплаткаларини ишлаб чикаришга тўғри келади.
Операцион тизимларни ишлаб чиқиш.
Операцион тизимларни ишлаб чиқиш бўйича уч ечиш йўли мавжуд:

• 
  ёпиқ ечим;
  
• 
  очиқ ечим;
  
• 
  аралаш ечим.
  

Ёпик ечим. Барча ишлаб чикарилаётган маҳсулотлар лицензиялар билан ҳимояланган ва ишлаб чикарилган фирмадан ташқарида ўзгартирила олмайди. Бундай ечим фирмадан қурилмаларнинг ўзгаришига жуда тез эътибор беришни, маркетинг ва ишлаб чикаришга катта маблағларни сарфлашни талаб килади.
Бундай йўналишнинг ютуғи бўлиб, ўзи ишлаб чикараётган дастурий маҳсулоти учун фирманинг жавобгарлиги ҳисобланади. Яхши хужжатлаштириш. Универсальлик. Стандартлаштириш. Бундай йўналишдан фойдаланаётган таниқли фирмалардан : Microsoft, SUN, SCO.
Бундай йўналишнинг камчилиги фирмаларнинг инертлиги ҳисобланади. Ўзгараётган шароитларга тезда аҳамият бера олмаслик қобилияти. Операцион тизимнинг бошка фирма ишлаб чикараётган операцион тизим билан ўзаро алоқа қила олмаслиги, яъни мослаша олмаслиги имконияти.
Очик ечим. Ишлаб чиқарилаётган ечимлар умумий лицензияга эга очик кодли ечимга бўйсунадилар. Ихтиёрий хохловчи дастур маҳсулотининг берилиш кодини олиши мумкин, агар унинг автор томонидан ишчи варианти қўйилган бўлса. Бундай ечим дастурий маҳулот хатосиз ишлашига кафолат бера олмайди. Бу ечимлар кўп ҳолларда яхши хужжатлаштирилмаган. Бундай йўналишнинг ютуғи бўлиб, турли давлат ва турли соҳа мутахассисларининг бир командада ишлай олиши имконияти ҳисобланади. Ишлаб чиқарувчилар командасининг ўзгариш шартларига тезликдаги эътибори. Барча мумкин бўлган платформаларда ва ихтиёрий бошка тизимларда ишлай олиш имконияти. Бундай йўналишдан фойдаланаётган таниқли фирмалардан: RedHat, SuSe, FreeBSD; Novell.
Аралаш ечим. Ишлаб чикарилаётган ечимлар умумий коддан ташқари яна шахсий ишлаб чикарилаётган, лицензия билан ҳимояланган ечимдан ҳам фойдаланадилар. Бундай йўналиш очиқ ечимлардан энг яхши ечимларни танлаб олиш ва улар асосида ўзларининг ечимларини ташқил этиш имконини беради. Бундай йўналиш хар иккала йўналишнинг энг яхши хусусиятларини ҳисобга олади, чунки фирма факатгина ўзининг ечимларинигина хужжатлаштириш ва унга жавобгарликни бўйнига олибгина қолмай, балки танлаб олинган очиқ ечимлар учун ҳам жавобгарликни хис этади. Бундай йўлни танлаган фирмалар MacOS, BeOs, QNX, Netrino.

2. 
   Дастурларнинг бутун ҳаётий цикли тушунчалари таҳлили ва имкониятлари билан танишиш.
   

Дастурларнинг ҳаёт цикли деганда – уни яратиш зарурлиги тўғрисида қарар қабул қилинган вақтдан бошлаб, ўз фаолиятининг якунигача бўлган узлуксиз жараён тушунилади.

Мавжуд стандартлар асосида замонавий тармоқлар яратиш, уларнинг юқори самарадорлигини ва ўзаро алоқа қилиш имкониятларини таъминлайди.
Дастурлаш тизимлари (ихтиёрий тизимлар) учун яратилган барча стандартларни қуйидаги иккита синфга ажратиш мумкин:

• 
  фунционал стандартлар – тизига қўйилган талабларни бажарилишини таъминлаш мақсадида, унинг фаолияти тартибини белгилайди;
  
• 
  ҳаёт цикли стандартлари – тизимни қандай яратиш кераклигини, амалда яратиш (тадбиқ қилишни), амалиётда қўллаш ва фаолиятини якунлаш (тўхтатиш) тартибларини белгилаб беради.
  

Албатта, бу иккита синф стандартлари ёрдамида аниқланган моделлар ўзаро алоқалар билан боғланган бўлса ҳам, улар хар ҳил масалаларни ечишга мўлжалланган ва уларни яратиш умуман турли ёндашувлар билан таърифланади.
Буни қуйидаги келтирилган мисолда изоҳлаш мумкин.
Тизимнинг энг тўлиқ функционал модели бу тизимнинг ўзидир. Бироқ тизимнинг "биография"си(ўтмиши)ни, унинг ҳаёт цикли модели сифатида хеч қайси ҳолатда кўриб чиқилиши мумкин эмас. Дастурларнинг ҳаёт цикли моделига, ўзининг мослиги билан яқин бўлган, тирик жонзот ҳаётини, унга асос солинган дақиқадан бошлаб берилган таснифи мисол бўла олади.
Шундай қилиб, дастурларнинг ҳаёт цикли ҳамма босқичларни – яратиш, кузатиб бориш ва ривожланиш босқичларини қамраб олади:

• 
  лойиҳалашдан олдинги таҳлил (шу жумладан, дастурларнингни тақдим этиш мўлжалланган объектнинг функционал ва ахборот моделини форматлаш);
  
• 
  тизимни лойиҳалаш (шу жумладан, техник топшириқни, эскиз ва техник лойиҳаларни ишлаб чиқиш);
  
• 
  тизимни ишлаб чиқиш (шу жумладан, лойиҳалаш босқичида ажратилган тизимостиларнинг лойихавий спецификацияси асосида дастурлаш ва амалий дастурларни синаш);
  
• 
  тизимни йиғиш ва интеграциялаш, синовдан ўтказиш;
  
• 
  тизимни ишлатиш ва кузатиб бориш;
  
• 
  тизимни ривожлантириш.
  

Замонавий ахборот тизимларнинг ҳаёт цикли 10 йилга яқин давом этади, бу муддат тизимнинг яратилиши циклида фойдаланилган техник ва тизимли дастурий воситаларнинг маънавий ва жисмоний эскириш муддатидан анча юқоридир. Шу сабабли тизим ҳаёт цикли давомида унинг техник ва дастурий базасида замонавийлаштириш ўтказилади. Бунда тизимнинг амалий дастурлар таъминоти сақлаб қолиниши ва янгиланаётган техник-дастурий базасига кўчирилиши зарур.

Бундай муаммоларнинг юзага келиши, аксарият ахборот тизимлари лойиҳаларини амалга ошириш циклида уларнинг сифати пасайишига, бажарилган ишларнинг сметаси ва муддатлари бузилишига олиб келмоқда.
Ахборот тизимлари лойиҳаларининг қариб учдан бир кисми охирига етказилмасдан ўзининг мавжудлигини тўхтатишяпти. Standish Group компаниясининг маълумотларига кўра 1996 йилда ахборот тизимлари лойиҳаларининг 84% и белгиланган муддатларда бажарилмаган, 1998 йилда 74% га қисқарган, 2000 йилга келиб ўз вақтида якунланмаган лойиҳалар 50% дан камаймаган (Standish Group —дунёдаги энг хурматли компания бўлиб, ахборот тизимлари лойиҳалари самарадорлигини тадқиқоти ва тахлили билан шуғилланади).
Бундай ҳолатнинг асосий сабаблари, тижоратнинг мураккаблашуви ва жадал суратлар билан ўзгариши, тизимларни тахлил қилиш ва лойиҳалаш технологиялари даражаси ҳамда лойиҳаларни бошқариш усул ва маблағлари яратилаётган тизимларнинг мураккаблик даражасига мос келмаслигидир.
Жахон тажрибасидан маълумки, ахборот тизимларини дастурий таъминотни ишлатиш ва кузатиб бориш харажатлари унинг ҳаёт циклидаги умумий харажатларнинг 70% идан кам эмас. Шу сабабдан, лойиҳалаш циклидаёқ дастурий таъминотни ишлатиш ва кузатиб бориш усул ва маблағлари ҳамда тузилишини бошқариш усулларини аниқлаб олиш керак.
Автоматлаштирилган ахборот тизимларини ва уларнинг таркибига кирувчи ахборот тизимларини яратиш ва синовдан ўтказиш бир қатор стандартлар ёрдамида тартибланади. Ахборот тизимлари ҳаёт циклининг бази босқичлари етарли даражада тўлиқ тақдим этилмаганлиги сабабли аниқловчи хужжат сифатида ISO/IEC 12207 стандартини қўллаш мақсадга мувофиқдир. Бу стандарт дастурий таминотни яратиш вақтида бажарилиши керак бўлган жараёнларни ўз ичига олган, дастурларнинг ҳаёт цикли тузилишини аниқлайди.

Бу жараёнлар уч гурухга бўлинади:

• асосий (эгаллаш, етказиб бериш, ишлов бериш, ишлатиш ва кузатиб бориш);

• ёрдамчи (ҳужжатлаштириш, ташқи кўринишини бошқариш, сифатни таъминлаш, верификация, аттестация, баҳолаш, аудит ва муаммоларни ечиш);

• ташкилий (лойиҳаларни бошқариш, лойиҳанинг инфратизилмасини яратиш, аниқлаш, баҳолаш ва ҳаёт даврни яхшилаш, ўргатиш).

Бироқ ISO/IEC 12207 стандарти дастурларнинг ҳаёт циклининг аниқ моделини ҳам уни ишлаб чиқиш усулларини ҳам тақдим қилмайди, унинг тавсиялари барча ҳаёт цикли моделлари учун умумийдир. Модель деганда, одатда шундай тизилма тушуниладики уни ҳаёт цикли кечиши мобайнидаги жараёнларнинг ўзаро боғлиқлиги ва божарилиш кетма-кетлигини белгилайди. Бугунги кунда энг кўп тарқалган моделларнинг икки тури мавжуд: поғанали шаршара(каскад) ва бурама чизиқли(спираль). Ахборот тизимлари ва унинг дастурий таъминотига ёндашуви нуқтаи назаридан бу моделлар бир биридан тубдан фарқланадилар. Бу фарқланишнинг негизида Дастурларнингнинг поғанали шаршара модели таркиби бир хил ва дастурий таминот билан бир бутун деб таърифланади. Бундай ёндашув энг биринчи яратилган ахборот тизимларига (поғанали шаршара усули 1970 йилдан қўлланиб келмоқда) ҳамда моделни яратишнинг бошланиш босқичида барча талабларни аниқ ва тўлиқ холда боён этиш мумкин бўлган тизимлар учун ҳосдир. Қўйилган талабларнинг бажарилиши, поғанали (шаршара) усулини қўллашда яхши натижаларга олиб келади.
Поғонали (шаршара) усулининг моҳияти (1-расм.) лойиҳани тўлиғичи босқичларга бўлиб, бир босқичдан кейинги босқичга ўтиш шарти аввалги босқичдаги барча ишларнинг ниҳоясига етганлиги деб белгилагади. Шунга муфовиқ хар бир босқичнинг тугалланган лойиҳавий хужжатлари тўплами шакилланади ва кейинги босқичда ишлаб чиқувчи мутахассислар гурухи томонидан ишни давом этдириш имконияти яратилади. Поғонали (шаршара) моделининг яна бир ижобий томони, ишни бажарилиш муддатларини ва ишни бажаришга сарфланадиган харажатларни режалаштириш имкониятининг мавжудлиги ҳисобланади. Бироқ поғонали (шаршара) моделининг битта жиддий нуқсони мавжуд. Дастурий таъминотни яратиш жараёнини қатьий схемага жойлаштириш мураккаблиги сабабли, аввал қабул килинган қарорларни аниқлаш ва қайта кўриб чиқиш мақсадда олдинги поғоналарга қайтиш зарурати доимий равишда пайдо бўлади.
Бунай муаммонинг мавжудлиги натижаси, “оралиқ назоратли” модельнинг пайдо бўлишига олиб келди (2-расм.). Бу моделни ёки мустақил модель, ёки поғанали (шаршара) моделининг варианти деб тақдим этилмоқда. Бу модельнинг таърифланиши, поғоналар ўртасидаги тўғирлаш (мослаштириш)ларни бажарили-ши, натижада унинг яратилиш муддати узайишига, лекин ишончлигини оширишга олиб келади. Бироқ поғанали (шаршара) модели ва “оралиқ назоратли” моделларнинг жиддий камчилиги мавжуд – бу камчилик натижаларни олишга кечикишдир (жуда кўп вақт сарфланишидир). Бу холат шунда кўринадики, текширилган натижаларни фақат ҳар бир босқичдаги жараёнлар тугатилганидан сўнг олиш мумкин. Ҳар бир босқичнинг бажарилиш муддати (вақти) эса техник топшириқ кўринишида қаттий талаблар асосида берилади. Дастурий таъминотнинг яратилиши узоқ муддатга чўзилиши натижасида, уни яратишга қўйилган талабларнинг ўзгариши ёки аниқ баён этилмаганлиги сабабли, олинган натижаларнинг кераксиз бўлиб қолиши эҳтимоллиги мавжуд. Бундай нуқсонлардан холи бўлиш мақсадида “спираль” (ўрамали) модель яратилган. Спираль модель, фойдаланувчи билан актив ишлашга мўлжалланган бўлиб, яратилаётган Дастурларнингга, уни яратилиш жараёнида, бевосита ва доимий равишда ўзгаришлар ва янгиликларни тадбиқ қилишга йўналтирилган. Спираль моделида (3-расм.) асосий куч лойиҳалашдан олдинги таҳлил ва тизимни лойиҳалаш босқичларига қаратилган. Бу босқичларда амалга оширилган техник ечимлар ўхшаш моделларда текшириб кўрилади.

3-расм. Дастурларнинг ҳаёт циклининг спиралли модели

Спираль моделда биринчи босқичдаги ишларни тугатмай туриб кейинги босқич устидаги ишларни бошлаб юбориш имконияти мавжуд. Спираль моделнинг мақсади имкон қадар тезроқ фойдаланувчиларга тайёр маҳсулотни тақдим этиш, зарур бўлган холларда эса, маҳсулотни яратишга қўйилган талабларни ўзгартиришдир. Спираль моделнинг ҳар бир “ўрами”, тизимнинг тайёр бўлган қисмини ёки талқинини (версиясини) билдиради.

Спираль циклининг асосий муоммоси – кейинги босқичга ўтиш пайтини аниқлашдан иборат. Тизим ҳаёт циклининг ҳар бир босқичи учун ажратилган вақтни мажбурий чеклаш орқали, бу муаммонинг ечимини топиш мумкин. Бундай моделнинг муносиблик томонлари, дастурий воситалардан фойдаланиш жараёнида намоён бўлади.
Бу моделларни бир-бири билан солиштириш натижасида қуйидаги ҳулосага келиш мумкин:

• 
  поғонали (шаршара) модели универсаллик даражаси юқори бўлиб, уни турли хил маҳсулотларни ишлаб чиқишга қўллаш мумкин. Турли хилдаги маҳсулотлар учун, фақат моделнинг босқичлари номланиши ва сони ўзгартирилади.
  
• 
  спираль модели кўпроқ ахборот тизимлари ва уларнинг дастурий таъминотини лойиҳалаш учун мослашган бўлиб, ахборот тизимлари ва уларнинг дастурий таъминотини яратиш жараёнида, поғонали (шаршара) моделига нисбатан афзалроқ ҳисобланади.
  

Дастурлаш тизимлари (ҳар қандай бошқа ишланган нарсалар, тизимлар) ҳаёт циклини қўллаб қувватлаш масаласининг кейинги қадами, уларни автоматлаштириш ҳисобланади. Бироқ, саноат маҳсулотлари ҳамда дастурлаш тизимларини лойиҳалаш, ишлаб чиқиш ва ишлатиш билан боғлиқ бўлган турли жараёнларни автоматлаштириш, ишланган нарсалар ҳаёт циклининг барча босқичларини қамраб олган тақдирдагина самарали бўла олади.
Бунда, қуйидаги муаммоларни енгиш зарур:

• 
  ҳаёт циклининг ҳар хил босқичларига тегишли бўлган аниқ масалаларни ечишга мўлжалланган бирталай ҳар хил тизимларнинг мавжудлиги, чегарадош тизимлар орасида маълумотларни алмашишда қийинчиликларга олиб келади;
  
• 
  бир нечта корхоналарда ишланган нарсаларнинг ҳаёт циклини қўллаб қувватлашда қатнашиш, ҳамкорлар ўртасида, ишланган нарсалар ҳақидаги маълумотларни алмашиш самарадорлигини талаб қилади;
  
• 
  ишланган нарсаларнинг мураккаблиги, унинг бирталай ўзгартирилган кўринишларининг мавжудлиги, ўзлаштириш, стандартлаш, бирхиллаштириш, кўпсатҳли кўпвариантли йиғма-моделларни қўллаб-қувватлаш талаб қилинади.
  

Бу муамоларни CALS қарашлар тизимини амалга ошириш йўли билан ҳал қилиш мумкин.
CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Suppor) – маҳсулотнинг ҳаёт циклини ахборот билан узлуксиз таминлаш.