-
Расширения для систем реального времени
Как известно, программное изделие (ПИ) является дискретной моделью проблемной области, взаимодействующей с непрерывными процессами физического мира (рис. 2).
Рис. 2. Программное изделие как дискретная модель проблемной области
П. Вард и С. Меллор приспособили диаграммы потоков данных к следующим требованиям систем реального времени .
1. Информационный поток накапливается или формируется в непрерывном времени.
2. Фиксируется управляющая информация. Считается, что она проходит через систему и связывается с управляющей обработкой.
3. Допускается множественный запрос на одну и ту же обработку (из внешней среды).
Рис. 3.4. Расширения диаграмм для систем реального времени
Новые элементы имеют обозначения, показанные на рис. 3.
Приведем два примера использования новых элементов.
Пример 1. Использование потоков, непрерывных во времени.
На рис. 3.5 представлена модель анализа программного изделия для системы слежения за газовой турбиной.
Рис. 3. Модель ПО для системы слежения за газовой турбиной
Видим, что здесь наблюдаемая температура измеряется непрерывно до тех пор, пока не будет найдено дискретное значение в наборе эталонов температуры. Преобразователь формирует регулирующие воздействия как непрерывный во времени вывод. Чем полезна эта модель?
Во-первых, инженер делает вывод, что для приема-передачи квазинепрерывных значений нужно использовать аналого-цифровую и цифроаналоговую аппаратуру.
Во-вторых, необходимость организации высокоскоростного управления этой аппаратурой делает критичным требование к производительности системы.
Пример 2. Использование потоков управления.
Рассмотрим компьютерную систему, которая управляет роботом (рис. 4).
Рис. 4. Модель ПО для управления роботом
Установка в прибор деталей, собранных роботом, фиксируется установкой бита в буфере состояния деталей (он показывает присутствие или отсутствие каждой детали). Информация о событиях, запоминаемых в буфере, посылается в виде строки битов в преобразователь «Наблюдение за прибором». Преобразователь читает команды оператора только тогда, когда управляющая информация (битовая строка) показывает наличие всех деталей. Флаг события (Старт-Стоп) посылается в управляющий преобразователь «Начать движение», который руководит дальнейшей командной обработкой. Потоки данных посылаются в преобразователь команд роботу при наличии события «Процесс активен».
-
Расширение возможностей управления
Д. Хетли и И. Пирбхаи сосредоточили внимание на аспектах управления программным продуктом. Они выделили системные состояния и механизм перехода из одного состояния в другое. Д. Хетли и И. Пирбхаи предложили не вносить в ПДД элементы управления, такие как потоки управления и управляющие процессы. Вместо этого они ввели диаграммы управляющих потоков (УПД).
Диаграмма управляющих потоков содержит:
-
обычные преобразователи (управляющие преобразователи исключены вообще);
-
потоки управления и потоки событий (без потоков данных).
Вместо управляющих преобразователей в УПД используются указатели — ссылки на управляющую спецификацию УСПЕЦ. Как показано на рис. 5, ссылка изображается как косая пунктирная стрелка, указывающая на окно УСПЕЦ (вертикальную черту).
Рис. 5. Изображение ссылки на управляющую спецификацию
УСПЕЦ управляет преобразователями в ПДД на основе события, которое проходит в ее окно (по ссылке). Она предписывает включение конкретных преобразователей как результат конкретного события.
Иллюстрация модели программной системы, использующей описанные средства, приведена на рис. 6.
Рис. 6. Композиция модели обработки и управления
В модель обработки входит набор диаграмм потоков данных и набор спецификаций процессов. Модель управления образует набор диаграмм управляющих потоков и набор управляющих спецификаций. Модель обработки подключается к модели управления с помощью активаторов процессов. Активаторы включают в конкретной ПДД конкретные преобразователи. Обратная связь модели обработки с моделью управления осуществляется с помощью условий данных. Условия данных формируются в ПДД (когда входные данные преобразуются в события).