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

• автокоды, предназначенные для записи программ с полным учетом структуры и системы команд конкретной специализированной ЭВМ;

• макроязыки, предназначенные для записи программ с использованием унифицированных операторов и процедур, состав и содержание которых учитывают не полностью структуру каждой специализированной ЭВМ и особенности ее системы команд;

• алгоритмические языки, запись программ, на которых почти полностью унифицирована и производится с учетом лишь структуры памяти, специализированной ЭВМ или класса ЭВМ, либо вообще без учета особенностей конкретной ЭВМ, предназначенной для работы по этой программе.

Для специализированных ЭВМ указанные языки должны были образовывать взаимосвязанную систему языков программирования, в которой обеспечивался преемственный вертикальный переход от нижних уровней на более высокий уровень путем ввода новых конструкций в язык и, наоборот, исключением конструкций, не соответствующих задачам уровня. Разработчик функциональной программы или модуля специализированной ЭВМ могли бы выбирать уровень языка в зависимости от требований к эффективности использования ресурсов памяти и производительности. Удовлетворение этих требований зависело от характеристик трансляторов.

Было исследовано расширение текста транслированных программ при программировании на языках высокого уровня. Для специализированных ЭВМ по отношению к программе, записанной на автокоде, трансляторы с макроязыка давали расширения не более 10 %, а с алгоритмического языка около 20 %. Поэтому при жестких требованиях к эффективности программы по занимаемому объему памяти и производительности, программирование рекомендовалось проводить на автокоде. При более слабых требованиях к полноте использования ресурсов специализированных ЭВМ и хороших трансляторах, алгоритмические языки оказывались предпочтительными, поскольку программирование на них удобнее и сопровождается меньшим числом программных ошибок.

Описание базового автокода представляло собой унифицированный документ, который использовался при программировании любой специализированной ЭВМ. Он содержал сведения о принципах построения базового автокода и структуре его документации. В особом разделе приводилась структура программ, правила оформления модулей, записи связей по управлению и кодированию программ. В описание базового автокода вводился специальный раздел, содержащий правила формирования конкретного представления автокода, которые регламентировал действия по обозначению машинно-зависимых элементов автокода. Все функции транслятора с автокода , кроме генерации машинных команд, следовало адаптировать к явным значениям параметров специализированной ЭВМ, автокода и характеристикам проекта прикладной системы – заказа. Программы, реализующие перечисленные функции, следовало проектировать по методу параметризации.

В большинстве проектов макрогенератор не зависел от параметров условий применения. Однако в специальных проектах в него могли быть встроены машинно-зависимые функции распределения памяти и масштабирования. В этом случае подготовка макрогенератора осуществлялась аналогично подготовке компилятора алгоритмического языка.

Компилятор алгоритмического языка необходимо было настраивать на структуру памяти и форматы специализированной ЭВМ, а также на правила программирования операторов алгоритмического языка, учитывающие специфику системы команд специализированной ЭВМ. Настройка на параметры машины могла осуществляться тем же методом, который применялся для настройки транслятора с автокода.

Адаптируемость интерпретатора для отладки программ специализированной ЭВМ с исполнением на универсальной ЭВМ, при выбранных показателях качества по производительности, обеспечивалась совместным применением принципов проектирования адаптируемых программ. Для параметризованной компоненты интерпретатора в базу данных для настройки включались информационные модули, содержащие всю информацию о структуре, специализированной ЭВМ.

В результате проведенных исследований были сформулированы основные особенности реализации системы автоматизации программирования и отладки, которые практически полностью были реализованы в системе ЯУЗА-6, построенной на технологической ЭВМ БЭСМ-6 в середине 1970-х годов. Исключение составляли задачи комплексной отладки управляющих программ в динамике, для реализации которых необходима была организация взаимодействия технологической и реальной управляющей ЭВМ.