Операційна система в процесі розробки програм

У процесі реалізації програмних проектів операційна система використовується на всіх етапах проектування програм, починаючи від формулювання алгоритмів і структурних схем і закінчуючи від­ладкою і виконанням програм.

Розглянемо функції операційної системи при розробці програм за допомогою систем програмування з використанням різних мов. У сучасних системах програмування широко застосовується модуль­ний принцип, що дозволяє для однієї системи паралельно і незале­жно розробляти велику кількість модулів, що належать як одному, так і декільком програмним проектам. При цьому операційна сис­тема підтримує бібліотеки модулів на різних стадіях розробки.

При розробці програм програміст користується послугами опе­раційної системи. Система програмування дозволяє проводити про­грамування і відладку завдання по частинах з використанням різних мов програмування. До складу системи програмування входить набір трансляторів, компонувальник програм (редактор зв’язків) і за­вантажувач.

Для підвищення ефективності програмування використовується сегментація великих програм на менш великі їх автономна розробка і об’єднання перед виконанням або у його процесі. Кожна програма є модулем. Декілька модулів можуть бути об’єднані в крупніший модуль, крім того, модулі можуть динамічно викликати один одно­го.

Програми написані на одній з мов програмування є початковими модулями, тексти яких поміщаються у набори даних операційної системи. Набір даних, що містить початковий модуль є вхідними даними для відповідного транслятора або асемблера. У результаті трансляції виходить об’єктний модуль на машинній мові, який поки що непридатний для завантаження в оперативну пам’ять і виконан­ня. Специфіка початкової мови в об’єктному модулі буде втрачена. Об’єктні модулі складаються з тексту в машинному коді, що міс­тить команді і константі програми і управляючих словників, інфор­мації для об’єднання об’єктних модулів і подальшого завантаження та настройки програм в оперативній пам’яті і можуть зберігатися в зовнішній пам’яті ЕОМ.

Окремий програмний модуль може мати посилання на інші про­грамні модулі. На деякі величини даної програми можуть бути по­силання з інших модулів. Величини програм, які здійснюють поси­лання поза модулем і на які проводитися посилання ззовні назива­ються зовнішніми символами. Інформація про зовнішні символи (адреси, тип і т.д.) поміщається в управляючому словнику зовніш­ніх символів, який використовується при об’єднанні декількох мо­дулів в один для узгодження дозволу зовнішніх посилань, тобто по­силань модулів між собою. Формат об’єктних модулів – стандарт­ний для всіх трансляторів, використовуваних в даній операційній системі, що дозволяє однаково обробляти їх редактором зв’язків і об’єднувати модулі написані на різних мовах програмування.

Об’єктний модуль проходить подальшу обробку - компоновку (редагування зв’язків) і завантаження в оперативну пам’ять. Компо­новка полягає в ув’язці окремих модулів в єдину програму шляхом настройки зв’язків між модулями і виконується обслуговуючою програмою, яка називається компонувальником (редактором зв’язків). Завдяки компонувальнику користувач може збирати програму з окремих модулів, написаних у різний час і на різних алгори­тмічних мовах. У результаті ця програма буде завантажувальним модулем.

Завантажувальний модуль є переміщуваною програмою і може бути поміщений у будь-яку область оперативної пам’яті. Розрізня­ють просту і оверлейну структуру завантажувальних модулів. Мо­дуль має просту структуру, якщо всі підпрограми, що входять у нього завантажуються в оперативну пам’ять і постійно в ній знахо­дяться. Модуль називається оверлейним (з перекриттям), якщо в оперативній пам’яті постійно знаходяться лише деякі підпрограми.