Методы построения инструментальных средств разработки программного обеспечения систем реального времени

• Автор: Таран, Евгений Андреевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 165 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Обзор методов моделирования исполнения программ. .

1.2. Метод пооператорного моделирования

1.3. Особенности реализации исходного языка при пооператорном моделировании .

1.4. Расширение операций вводавывода

1.5. Отладка ПО при пооператорном моделировании

Вывода по первому разделу

2. ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТОДА ПООПЕРАТОРНО И МОДЕЛИРОВАНИЯ. . Г

2.1. Пооператорное моделирование и исходный язык . I

2.2. Организация ядра
2.3. Трансляция операторов реального времени.
2.4. Функциональная эквивалентность результирующих программ
2.5. Количественная оценка метода пооператорного моделирования.
Вывода по второму разделу
3. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНСЛИРУЮЩЕЙ ГРАММАТИКИ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ВВОДАВЫВОДА В ЯЗЫКЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
3.1. Структура параметрического транслятора.
3.2. Схема организации транслирующей подграмматики
для операторов вводавывода
3.3. Язык описания внешних устройств
Выводы по третьему разделу.
4. ОТЛАДКА ПРИ ПООПЕРАТОРНОМ МОДЕЛИРОВАНИИ
4.1. Система автономной отладки.
4.1.1. Язык отладочных директив .
4.1.2. Транслятор отладочных версий программ
4.1.3. Интерпретатор отладочных директив
4.2. Комплексная отладка программного обеспечения
4.2.1. Модель внешней среды.
4.2.2. Модель работы системы прерываний
4.2.3. Особые случаи в отладке программ взаимодействующих процессов
4.3. Моделирование операций вводавывода .
Выводы по четвертому разделу
5. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОТЛАДКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ ПООПЕРАТОРНОМ МЕТОДЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
5.1. Назначение системы и состав оборудования
5.2. Проектирование ПО по процессам
5.3. Синхронизация процессов . .
5.4. Использование общих переменных
5.5. Моделирование прерываний
5.6. Моделирование вводавывода
Выводы по пятому разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Из приведенных выше методов моделирования выполнения программ ЭВМЦ наиболее распространенным является метод интерпретации. Помимо ранее указанных его достоинств этому способствует универсальность метода. Действительно, остальные методы моделирования имеют ограниченную область применения, определяемую либо разрабатываемым программным обеспечением (ПО), либо составом аппаратных средств ИК. Для интерпретации же эти ограничения несущественны. Однако существенным недостатком интерпретации является значительное понижение скорости выполнения программы. В сущности, целью разработки других методов моделирования и является устранение этого недостатка. Прямым следствием низкого быстродействия интерпретации является увеличение объёма потребляемого машинного времени. Однако более важным моментом является то, что метод интерпретации существенно ограничивает возможности ИК во время комплексной отладки ПО. Первые два из указанных этапов могут проводиться на ИК. Однако использование ИК с интерпретирующими программами для этапа динамической комплексной отладки без использования реальных объектов весьма затруднительно. Здесь под режимом реального времени подразумевается такая работа ПО, что большинство производимых им действий инициируется некоторыми внешними событиями. Такой режим является общим Функциональным свойством систем реального времени ? При этом целью работы не ставится осуществление моделирования в масштабе реального времени. Ключевым вопросом для осуществления поставленной цели является обеспечение приемлемой для комплексной динамической отладки скорости моделирования исполнения программ. Средством повышения скорости моделирования наряду с компилятивным методом является переход от покомандного уровня моделирования к уровню групп команд или целых модулей ? Предлагаемый в настоящей работе метод моделирования [зз] включает в себя оба эти средства и заключается в том,' чтобы проводить компилятивное моделирование на уровне групп команд, представляющих собой оператор языка высокого уровня. Поскольку речь идёт о задачах, решаемых в реальном времени, то этот язык также должен быть языком реального времени. Для пооператорного моделирования в состав ИК должны входить два транслятора с этого языка - кроссовый и резидентный. Причём такие, что для любой исходной программы результирующая программа резидентного транслятора моделировала бы (на уровне операторов) выполнение результирующей программы крос-транслятора. Используя резидентный транслятор, отладку можно вести в кодах ЭВМИ, а после её завершения транслировать исходную программу кросс-транслятором для получения объектного кода ЭВМЦ. Разработчику ПО предоставляется возможность вести отладку на Ж в терминах языка высокого уровня, что существенно повышает производительность его труда. Выходные программы (на языке ассемблера) резидентного транслятора по размерам не превосходят соответствующие программы кросс-транслятора. Поэтому для их дальнейшей трансляции не требуется больших затрат машинного времени. Недостатком метода является невозможность детального моделирования работы аппаратуры. Метод пооператорного моделирования следует отличать от идеи машинной независимости языка программирования. Действительно, машинная независимость некоторого языка также позволила бы разрабатывать ПО на Ж с использованием 2-х трансляторов с этого языка. Однако, к сожалению, машинонезависимость языка на практике часто не выполняется. Более того, теоретически невозможно гарантировать полную независимость языка от ЭВМ для машин, отличающихся друг от друга архитектурой . Для проведения комплексной динамической отладки при пооператорном методе моделирования помимо операторов исходной программы необходимо моделировать работу операционной системы, которая поддерживает язык реального времени. Это требует решения ещё одной задачи: обеспечения единого подхода для моделирования работы операционной системы и прикладного ПО. Решению этой задачи посвящены разделы 2. Оно заключается в том, чтобы вместе с прикладным ПО генерировать операционную систему самим транслятором с исходного языка.