Система функционального моделирования и отладки программно-аппаратных компонентов автоматизированных систем научных исследований на основе мультиуправления

• Автор: Шамашов, Михаил Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Куйбышев
• Количество страниц: 286 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

РАЗДЕЛ I. МУЛЬТИШРАВЛЕНИЕ И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ В ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДЕЛЯХ АСНИ .

1.1. Методология цифрового моделирования в задачах проектирования и отладки программного обеспечения АСНИ .

1.2. Структура и принципы функционирования имитационной модели АСНИ

1.2.1. Мультиуправление моделью АСНИ

1.2.2. Структура эмулятора полной конфигурации .

1.2.3. Модели объекта исследования и УСО

1.3. Основные компоненты системы моделирования и отладки программноаппаратных компонентов
АСНИ .
1.4. Конструктивная эффективность использования средств цифрового моделирования при проектировании АСНИ .
Выводы
РАЗДЕЛ 2. ДВУХЗГАПНАЯ СХЕМА ЭМУЛЯЦИИ СИСТЕМЫ КОМАНД
РЕЗИДЕНТНЫХ МИНИЭВМ
2.1. Формальное представление процесса программной эмуляции
2.2. Традиционные методы моделирования команд ЭВМ
2.2.1. Метод идентификации интерпретации .
2.2.2. Метод открытых подпрограмм
2.3. Двухэтапная схема эмуляции .
Выводы .
РАЗДЕЛ 3. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ КАМАКСИСТЕМ
3.1. Формальное определение КАМАКсистемы
Стр.
3.2. Имитационная модель КАМАКсистемы и аспекты
ее реализации ..
3.2.1. Интерпретатор КАМАКопераций
3.2.2. Императивное и интеррогативное управление моделью КАМАКсистемы .
3.3. Архив описаний и архитектор моделей КАМАКсистем
3.4. Язык функционального описания КАМАКсистем
3.4.1. Назначение языка .
3.4.2. Основные конструкции языка ФОКС
3.4.3. Описание функциональных модулей КАМАК .
3.4.4. Описание крейта и системы в стандарте
3.4.5. Грамматическая отладка, синтаксический
анализ и трансляция языка ФОКС .
Выводы
РАЗДЕЛ 4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОТЛАДКИ
В СРЕДЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ЭВМ .
4.1. Инструментальная система исследования и отладки программноаппаратных компонентов
АСНИ .
4.2. Автономная модель КАМАКсистемы
4.3. Функции и язык подсистемы отладки и тестирования КАМАКпрограым .
4.4. Классификация ошибок в программах по обслуживанию КАМАКсистем .
4.5. Разработка и отладка ПО системы автоматизации испытаний ГТД .
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


К преимуществам этого метода измерений относится и исключение действий по инструментированию из системного времени при оценках длительности выполнения программ, тогда как на резидентных средствах аппаратно-программные измерения приводят к внесению методических погрешностей /9/. Таким образом, построение системы отладки и измерений на основе цифрового моделирования ЭВМ является целесообразным и эффективным, т. ПО, а следовательно повысить надежность и качество проектируемых программных средств. Кроме того включение в состав математического обеспечения ИВМ кросс-трансляторов языков высокого уровня для мини-ЭВМ и языков отладки позволяет автоматизировать процесс проектирования ПО и сократить затраты на его разработку. Инструментальные комплексы обеспечивают исследование проектируемой аппаратуры АСНИ, параллельную разработку ПО и аппаратных средств, что позволяет сократить сроки и затраты проектирования АСНИ в целом. Система отладки на ИВМ может эксплуатироваться в пакетном или диалоговом режиме. Этот режим требует постоянного присутствия разработчика системы, ведущего диалог с ЭВМ на всем протяжении отладки, в то время как продуманное составление пакета отладки при меньших затратах времени с его стороны дает, зачастую, более детальные и информативные результаты и позволяет более обоснованно подходить к выбору схемы дальнейших путей отладки. Поэтому целесообразно варьировать режимы интерактивной и пакетной отладки на различных ее этапах /4/. В качестве инструментальных ЭВМ целесообразно использовать машины серии ЕС и СМ. Это объясняется широким распространением и достаточно большим опытом эксплуатации такой техники, а также возможностью использования богатого терминального оборудования и развитых систем программного обеспечения ЕС и СМ ЭВМ. Вопрос о замедлении отработки модели программы на ИВМ по сравнению с ее выполнением на резидентной ЭВМ, входящей в состав АСНИ, который служит обычно основным аргументом против использования методологии моделирования при отладке /2,5,8/, на наш взгляд не имеет принципиального значения. В конце концов расплата машинным временем ИВМ за удобства проведения разработки и отладки ПО представляется естественной : решение любой проблемы автоматизации в "философском смысле" связано с перенесением основной доли рутинных трудоемких работ с плеч разработчика "на плечи" машины, - в этом плане автоматизация отладки не является исключением из общего правила. Следует учесть, что дополнительные траты машинного времени ИВМ дают экономию времени программи-ста-разработчика ПО АСНИ и в конечном счете сокращают сроки проектирования ПО. В отрыве от этих обстоятельств вопрос о замедлении отработки модели ПО вряд ли можно рассматривать как серьезный аргумент против методологии цифровой имитации. ЭВМ /,/, функционально эквивалентных программ /9,2/ значительно сокращают время моделирования, приближая его к времени выполнения программ на резидентных средствах. Всестороннюю отладку ПО АСНИ реального времени с учетом влияния объекта исследования и системы прерываний моделируемой ЭВМ (МВМ), а также оценку алгоритмов управления процессом сбора и обработки информации, необходимо проводить в условиях максимально приближенных к реальным. Это возможно лишь на реально функционирующей АСНИ, да и то с использованием дорогостоящих имитаторов объекта исследования, либо с использованием имитационной модели АСНИ (очевидно второй путь более экономичен) /,4/. Функционально АСНИ целесообразно разделять на мини-(микро-) ЭВМ, устройство связи с объектом, осуществляющее сбор и первичную обработку данных научного эксперимента, и объект исследования и управления (Рис. Совокупность адекватных моделей этих подсистем будем называть полной имитационной моделью АСНИ /, 4/. Модель мини-ЭВМ в этом случае является не обычным интерпретатором команд, позволяющим в большинстве случаев лишь отлаживать программы обработки МВМ, включающие команды арифметики и управления, а программным эмулятором полной конфигурации /,, 4,1/, содержащим модели всех внешних абонентов. Рассмотрим функции двух основных подсистем АСНИ : ЭВМ и УСО. Мини-ЭВМ осуществляет отработку команд программ управления, сбора и обработки информации.