Проектирование программных моделей сетевых протоколов для встроенных систем

• Автор: Оленев, Валентин Леонидович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 235 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОГРАММНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОТОКОЛОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ДЛЯ ВСТРОЕННЫХ СИСТЕМ
1.1 Сетевые протоколы для межкристальных коммуникаций во встроенных системах

1.2 Разработка стеков протоколов передачи данных
1.3 Роль программного моделирования в процессе разработки стеков протоколов встроенных систем
1.3.1 Программное моделирование в процессе написания спецификации протокола для встроенных систем
1.3.2 Программное моделирование в процессе верификации протокола для встроенных систем
1.3.3 Программное моделирование протоколов встроенных систем для тестирования устройств
1.3.4 Выводы
1.4 Требования к языку проектирования и написания программных моделей
1.5 Язык 8уз1ешС и его преимущества

1.5.1 Описание языка БузгетС
1.5.2 Обоснование выбора ЬузГетС для написания программных моделей протоколов встроенных систем

1.6 Постановка задачи
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. ПЕРЕХОД ОТ СПЕЦИФИКАЦИИ К ПРОГРАММНОЙ МОДЕЛИ ПРОТОКОЛА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
2.1 Архитектура программных моделей протоколов передач данных встроенных систем

2.2 Компонентное проектирование
2.2.1 Принцип модульности
2.2.2 Выбор типа модулей для построения архитектурной диаграммы
2.2.3 Определение набора модулей для разработки архитектурных диаграмм программных моделей протоколов встроенных систем

2.3 Набор базовых модулей для построения архитектурной диаграммы протокола
2.3.1 Модуль инициализации
2.3.2 Стандартный модуль (И портов и М интерфейсов) (СМ)
2.3.3 Симплексный канал (8С)

2.3.4 Дуплексный канал (БС)
2.3.5 Сервисная точка доступа (8АР)
2.3.6 Необходимость и достаточность набора модулей
2.4 Ошибки построения архитектурной диаграммы
2 5 Метод построения архитектурных диаграмм программных моделей протоколов на основе

набора модулей
2.5.1 Определение типов данных и модулей для построения архитектурной диаграммы на основе спецификации протокола
2.5.2 Составление Таблицы требований спецификации
2.5.3 Составление Таблицы взаимосвязей
2.6 Генерация 8уз1етС модели из архитектурной диаграммы
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ВЕРИФИКАЦИЯ АРХИТЕКТУРЫ ПРОГРАММНОЙ МОДЕЛИ ПРОТОКОЛА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСКРАШЕННЫХ СЕТЕЙ ПЕТРИ
3.1 Верификация при помощи сетей Петри
3.2 Применение теории сетей Петри для моделирования
3.2.1 Теория сетей Петри
3.2.2 Формальное определение сетей Петри
3.2.3 Раскрашенные сети Петри
3.2.4 Формальное определение раскрашенных сетей Петри
3.3 Составление раскрашенной сети Петри по архитектурной диаграмме уровня программной модели стека протоколов
3.3.1 Метод перехода от архитектурной диаграммы к раскрашенной сети Петри
3.3.2 Пример перехода от архитектурной диаграммы к раскрашенной сети Петри
3.3.3 Свойства раскрашенной сети Петри, полученной из архитектурной диаграммы
3.3.4 Разметка раскрашенной сети Петри

3.3.5 Алгоритм разметки раскрашенной сети Петри
3.4 Построение набора классических сетей Петри эквивалентного раскрашенной сети
3 4 1 Построение классической сети Петри эквивалентной раскрашенной сети Петри по

поведению
3.4.2 Классическая сеть Петри эквивалентная раскрашенной сети
3.4.3 Алгоритм построения классической сети Петри эквивалентной раскрашенной
3.4.4 Доказательство преобразования раскрашенной сети Петри по признаку цвета в эквивалентный ей набор обычных сетей Петри
3.5 Методы анализа сетей Петри
3.6 Верификация архитектурной диаграммы на основе результатов анализа Сетей Петри деревьями достижимости
3.7 Результат верификации
3.8 Проверка программной модели на соответствие спецификации протокола
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ВЕРИФИКАЦИИ АРХИТЕКТУРНЫХ ДИАГРАММ ПРОГРАММНЫХ МОДЕЛЕЙ ПРОТОКОЛОВ ВСТРОЕННЫХ СИСТЕМ
4.1 Программная модель стека протоколов UniPro
4.1.1 Уровень адаптации к физическому уровню (РА Layer)
4.1.2 Программная модель уровня адаптации
4.1.3 Физический уровень (PHY Layer)
4.1.4 Программная модель физического уровня
4.2 Программная модель стека протоколов SpaceWire
4.2.1 Символьный уровень SpaceWire
4.2.2 Программная модель символьного уровня SpaceWire
4.3 Система построения программных моделей сетевых протоколов для встроенных систем (Embedded Systems Protocols Modelling Software)
4.4 Обоснование эффективности использования предложенной методики
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Программная модель на SystemC может быть откомпилирована в большинстве компиляторов, работающих с C++. Например, Microsoft Visual Studio в Windows или gcc в Linux. На рисунке 1.8 показана типичная методика симуляции на SystemC окружении.
Использование стандартного программного обеспечения, предназначенного для написания программ, дает некоторые преимущества при моделировании систем. Механизмы разработки программной инфраструктуры, которые уже созданы в С++, могут быть применены для контроля и отладки 8уз1етС модели. Для разработчиков аппаратного обеспечения, традиционно использующих для проверки диаграммы, поддерживается просмотр результатов и в таком виде. Но самая мощная особенность состоит в том, что аппаратная, программная и тестовая части программной модели могут быть смоделированы в одном программном окружении [17, 54, 101].
Исходя из рисунка 1.9, можно сделать вывод о том, что применимость 8увгетС охватывает значительную сферу моделирования и на нем может
SystemC
модель
SystemC тестовое окружение
Рисунок 1.8. Методика симуляции