Методології структурного аналізу і проектування систем реального часу. Діаграми STD

1. Лекція 14 Методології структурного аналізу і проектування систем реального часу. Діаграми STD

2.

Найбільш 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-timeExtensions) - структурного аналізу з
розширенням для систем реального часу
Хатлі (Hatley/Pirbhai, 1987).
Обидва методи частіше згадують під однією
абревіатурою - SA/RT.

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

4.

Розширення діаграми DFD

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 (statetransition diagram).

6.

На STD можуть бути наявні наступні елементи

7.

Стан
– 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.

8.

Взаємовідношення між DFD та STD діаграмами

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.

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.

11.

Структура таблиці переходів станів
Поточний стан
Умова
Дія
Наступний стан
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”.

12.

Таким чином, методологія Уорда-Меллора
передбачає використання розширених DFDдіаграм, 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.

13.

Дякую за увагу!