Слайд 1Лекція 14
Методології структурного аналізу і проектування систем реального часу.
Діаграми STD
Слайд 2Найбільш відомі методології структурного аналізу і проектування систем реального часу:
SDRTS (Structured
Design of Real Time Systems) – структурного проектування систем реального часу Уорда-Меллора (Ward-Mellor, 1985);
SA/RT (Structured Analysis with Real-time-Extensions) - структурного аналізу з розширенням для систем реального часу Хатлі (Hatley/Pirbhai, 1987).
Обидва методи частіше згадують під однією абревіатурою - SA/RT.
Слайд 3 У випадку моделювання систем реального часу, з’являється необхідність моделювати контролюючі потоки
даних (тобто сигнали та переривання від різноманітних пристроїв, зазвичай це бінарні дані). А також відображати контролюючі процеси (які координують і синхронізують роботу інших процесів, але не перетворюють дані).
Уорд і Меллор запропонували для цього розширити діаграми DFD (- за основу взято нотацію Йордана) рядом графічних зображень. Контролюючі процеси, потоки і сховища запропоновано ними відображати перервними лініями. Крім цього, вводиться поняття контролюючого потоку постійного (continuous), який позначається подвійною стрілкою
Слайд 5 Контролюючі процеси можуть мати свою внутрішню поведінку, залежну від часу, ця
поведінка описується так званими специфікаціями керування і може бути змодельована за допомогою діаграм переходів станів - STD (state-transition diagram).
Слайд 6На STD можуть бути наявні наступні елементи
Слайд 7Стан – позначається прямокутником (деколи овалом), вказується ім’я, яке відображає ситуацію,
в якій знаходиться система (передача даних, очікування, тощо).
Початковий стан – особливий вузол, позначається маленьким прямокутником, може бути лише один на діаграмі STD, відповідає початковому стану системи після інсталяції.
Перехід – позначається стрілкою, має ім’я, яке ідентифікує умову(стимулюючу подію), за якої здійснюється перехід. Також з переходом може пов’язуватися дія (або ряд дій) які виконуються, коли здійснюється перехід, вона записується під умовою.
Слайд 8Взаємовідношення між DFD та STD діаграмами
Слайд 9 При побудові STD рекомендується будувати їх як можна більш простими.
Використовується два
способи побудови STD. Перший спосіб полягає в ідентифікації всіх можливих станів і подальшому дослідженні всіх можливих переходів між ними.
За другим способом спочатку будується початковий стан, потім той, в який він може перейти і т.д.
В результаті будь-якого способу отримують попередню STD, яка перевіряється на предмет:
визначеність всіх станів і унікальніть їх імен;
задання умов та дій для всіх потоків;
досяжність станів та можливість виходу з них.
Слайд 10 У ситуації, коли число станів і/або переходів велике, для проектування специфікацій
керування можуть використовуватися таблиці і матриці переходів станів. Обидві ці нотації дозволяють зафіксувати ту ж саму інформацію, що і діаграми переходів станів, але в іншому форматі.
Слайд 11Структура таблиці переходів станів
Матриця переходів станів містить по вертикалі перелік станів
системи, а по горизонталі список умов.
Кожен її елемент містить список дій, а також ім'я стану, у яке здійснюється перехід.
Використовується й інший варіант даної нотації: по вертикалі вказуються стани, з яких здійснюється перехід, а по горизонталі - стани, у які здійснюється перехід. При цьому кожен елемент матриці містить відповідні умови і дії, що забезпечують перехід з “вертикального” стану в “горизонтальний”.
Слайд 12 Таким чином, методологія Уорда-Меллора передбачає використання розширених DFD-діаграм, STD-діаграм, а також
ERD-діаграм для специфікації даних.
Інструментальні засоби, що підтримують дані методології:
Aonix (www.aonix.com) – підтримує як методи SA/SD, так і SA-RT.
System Architect (www.popkin.com) – підтримує методи Гейна-Сарсона, Йордона-Де-Марко, Йорда-Меллора, SSADM
WinA&D 5.1 (http://www.excelsoftware.com) - дозволяє зображувати DFD, ERD та інші моделі.