Модель взаимодействий

3.3.2.2.    Модель взаимодействий.

·     Сообщение от бортовой системы.

OMSI à начал работу. Бортовая система à начала работу. Бортовая система à сохранила сообщение о неисправности в Энергонезависимой памяти. Бортовая система à отправила сообщение о неисправности.

·     Получить настройки из APM.

OMSI à начал работу. OMSI à запросил настройки у APM. APM à передало необходимые настройки.

·     Отправить отчет к CFDIU.

CFDIU à начал работу. OMSI à начал работу. Шина передачи данных à активна. OMSI à проверил активность Шины передачи данных. OMSI à отправил отчет. Шина передачи данных à переправила отчет к CFDIU. CFDIU à получил отчет.

ИЛИ

General Format Manager.

·     Запуск диалогового режима.

CFDIU à начал работу. OMSI à начал работу. Шина передачи данных à активна. CFDIU à отправил команду ENQ. Шина передачи данных à передаёт команду на нужный OMSI. OMSI à переходит в диалоговый режим.

·     Начало работы.

Инициализация ИЛИ Тёплый старт

·     General Format Manager.

OMSI à начал работу. Шина передачи данных à неактивна. OMSI à проверил активность Шины передачи данных.

·     Получить команду.

Шина передачи данных à активна. Шина передачи данных à передаёт команду на OMSI. OMSI à предпринимает действие в соответствии с командой.

·     Инициализация.

OMSI à размещение в памяти, инициализация переменных, запрос настроек. APM à поиск и передача необходимых настроек.

·     Тёплый старт.

OMSI à размещение в памяти, инициализация переменных, запрос настроек. APM à поиск и передача необходимых настроек. OMSI à восстановление ранее передававшегося сообщения из Энергонезависимой памяти.

·     Получить команду от CFDIU.

CFDIU à начал работу. OMSI à начал работу. Шина передачи данных à активна. CFDIU à отправил команду. Шина передачи данных à передаёт команду на нужный OMSI. OMSI à предпринимает действие в соответствии с командой.

·     Запуск Обычного режима.

CFDIU -> начал работу. OMSI -> начал работу. Шина передачи данных -> активна. CFDIU -> отправил команду Log Off. Шина передачи данных -> передаёт команду на нужный OMSI. OMSI -> переходит в номальный режим.

3.3.2.3.    Поведенческая модель.

·     OMSI.

Диаграмма 14. Старт à Проверить Энергозависимую память. à Выбор: Есть ли непереданные сообщения в Энергонезависимой памяти? Да – Инициализация; Нет – Тёплый старт. Тёплый старт à Забрать сообщения из Энергонезависимой памяти à Загрузить настройки из APM. Инициализация à Загрузить настройки из APM à Работа à Принять сообщения à Получить команду à Сформировать отчет à Проверить активность Шины передачи данных à Выбор: Шина активна? Да – Отослать вопрос; Нет – Ждать активизации Шины передачи данных. Отослать отчет à Принять сообщения. Ждать активизации шины à Отослать отчет.

·     CFDIU.

Диаграмма 15. Старт à Включено à Направить команду (необязательное действие) à Получить отчет à Отобразить отчет à Выбор: Окончить работу? Да – Выключено; Нет à Направить команду (необязательное действие).

·     APM.

Диаграмма 16. Старт à Получение запроса à Передать настройки à Получение запроса.

·     Шина передачи данных.

Диаграмма 17. Старт à Неактивна à Включение CFDIU => Активна à Выбор: Перенаправление команды; Передача отчета. à Выбор: Выключение CFDIU => Неактивна; Активна.

·     Бортовая система.

Диаграмма 18. Старт à Работает à Отправка сообщения в Энергонезависимую память à Отправка сообщения к OMSI à Работает.

·     Энергонезависимая память.

Диаграмма 19. Старт à Активна à Записать сообщение от Бортовой системы à Передать сохраненные сообщения OMSI (необязательное действие)à Уничтожить сообщения, не нужные OMSI à Активна.

3.3.3.  Статическая модель.

3.3.3.1.    Модель классов.

На диаграмме 9 представлены основные классы создаваемой системы: OMSI, CFDIU, Шина передачи данных, APM, Энергонезависимая память, Бортовая система.

·     OMSI – интерфейсная система, обеспечивающая взаимосвязь функциональной системы, (например, T2CAS – системы предупреждения сближения самолетов, правильнее «предотвращения столкновения») с центральным устройством отображения данных CFDIU.

·     Задача CFDIU предоставлять экипажу самолета данные о функционировании всех бортовых систем. С помощью меню экипаж (или техник на земле) может вступить во взаимодействие с конкретной функциональной бортовой системой (интерактивный режим). В остальных случаях CFDIU просто отображает (нормальный режим) состояние бортовых систем, которые через свои OMSI сообщают CFDIU свои состояния, посылая сообщения Label350.

·     Процесс взаимодействия OMSI и CFDIU происходит через Шину передачи данных. Если шина не активна, то это может означать, что бортовая система к CFDIU не подключена, а, следовательно, некому слать сообщения.

·     APM - это подсистема (таблица данных с интерфейсом) хранящая настройки данного самолета. Бортовая система типа T2CAS может ставиться на различные самолеты, и должна подстраиваться к работе конкретного борта. В частности, CFDIU не единственный вариант устройства отображения данных для экипажа. Могут быть и другие (на разных типах самолетов), тогда и протокол обмена реализуется с учетом соответствующей центральной системы.

·     После сбоя в электропитании OMSI должен извлечь отчет о неисправности из энергонезависимой памяти, которая в данном случае будет представлена отдельным объектом создаваемой программной системы.

·     Объект Бортовая система моделирует те сведения, которые должна иметь интерфейсная система о функциональной для взаимодействия.

Заключение.

Был проведён анализ предметной области систем реального времени. Определены основные отличия систем данного типа от других подобных систем и особенности управления исполнением задач. Были рассмотрены используемые классификации и отличительные особенности современных систем.

На основе проведенного анализа была спроектирована система, состоящая из двух основных подсистем: планировщика заданий реального времени и прикладного приложения – авиационного протокола.

Для обоих подсистем выполнены этапы создания системных и функциональных требований, определены используемые алгоритмы и архитектуры.

Для протокола использована современная методология разработки ПО и создана модель классов системы. В целом стоит отметить, что классы в проектируемой системе обладают простотой проектирования за счёт отсутствия иерархических связей, однако применяемый метод позволяет с относительной простотой усложнять структурные связи и расширять область проектирования.

На основе найденных при проектировании прикладного приложения недостатков используемой платформы в дальнейшем могут быть изменены функциональные или архитектурные особенности планировщика. Так же предполагается использование прикладного приложения для непосредственного тестирования планировщика.

Литература.

1.    С. Кузнецов «Механизмы IPC в операционной системе Unix». учебные материалы конференции «Индустрия Программирования 96», Центр Информационных Технологий, 1996.

2.    Алексей Быков «Системное администрирование IBM AIX 4.x».

3.    Dr. Jurgen Sauermann, Melanie Thelen «Real-time Operating Systems. Concepts and Implementation of Microkernels for Embedded Systems».

4.    See-Mong Tan, David K. Raila, Roy H. Campbell «A case for nano-kernels». Department of Computer Science, University of Illinois at Urbana-Champaign, 1996, 11 стр.

5.    Michel Gien «Micro-kernel Architecture. Key to Modern Operating Systems Design». Chorus systems, 1990, 10 стр.

6.    Booch G. «Object-oriented analysis and design with application, second edition». The Benjamin / Cummings Publishing Company, Inc, 1994, 589 стр.

7.    Романовский К., Ивановский Б., Кознов Дм., Долгов П. «Обзор нотаций методологии Real». //http://www.tepcom.ru/produkts/real/Report_Notations_A .asp.

8.    ITU «SDL methodology guidelines and bibliography». Appendices i to recommendation Z.100, 1993,107 стр.

9.    Selic B., Gullekson G., Ward P.T. «Real-time object-oriented modeling». John Wiley & Sons. Inc, 1994, 525 стр.

10.  ITU «Recommendation Z.100: Specification and Description Language (SDL)». 1993, 204 стр.

11.  Бардзинь Я.М., Калкиньш А.А., Стродс Ю.Ф., Сыцко В.А. «Язык спецификаций SDL/PLUS и его применения». Рига, 1988, 313 стр.

12.  IEEE Standards Project P1003.4a «Thread Extension for Portable Operating Systems. Draft 6». Draft 6.-IEEE, 1992.

13.  Алан Джок «ОС реального времени».

Приложение

Диаграмма 2. Стандартные прикладные интерфейсы.

Таблица 3. Время отклика.

Таблица 4. Сравнение различных операционных систем.

Рисунок 5. ОС в пространстве "адресация-класс-стандартизация".

Диаграмма 6. Время реакции различных систем на прерывание

Диаграмма 7. Время переключения контекста

Таблица 8. Современные представители систем реального времени.

Диаграмма 9. Основные классы системы протокола.

Диаграмма 10. Схема взаимодействия объектов СРВ.

Рисунок 11. Модель случаев использования.

Диаграмма 12. Обычный режим.

Диаграмма 13. Диалоговый режим.

Диаграмма 14. OMSI.

Диаграмма 15. CFDIU.

Диаграмма 16. APM.

Диаграмма 17. Шина передачи данных.

Диаграмма 18. Бортовая система.

Диаграмма 19. Энергозависимая память.

Похожие работы

Разработка отказоустойчивой операционной системы реального времени для вычислительных систем с максимальным рангом отказоустойчивости

Скачать

148576

34

0

... элементов, глобальное пространство имен, а также лавинообразную первоначальную загрузку сети. Таким образом ОСРВ SPOX имеет необходимые механизмы для создания отказоустойчивой распределенной операционной системы реального времени, концепция построения которой описана в главе 2. 4.3 Аппаратно-зависимые компоненты ОСРВ Модули маршрутизации, реконфигурации, голосования реализованы как аппаратно- ...

Основные понятия и программное обеспечение систем реального времени

Скачать

47787

0

3

... запрошенный ею ресурс, произошло связанное с ней внешнее событие, исчерпался заданный интервал времени и т. п. Заканчивая рассмотрение основных принципов планирования задач, необходимо отметить, что тема эта далеко не исчерпана. Диапазон систем реального времени весьма широк, начиная от полностью статических систем, где все задачи и их приоритеты заранее определены, до динамических систем, где ...

Разработка операционных систем

Скачать

106529

0

0

... же порты ввода-вывода или линии запроса прерывания. С такими проблемами, как конфликты различных частей аппаратуры, приходится иметь дело в основном именно операционным системам. Наконец, в-восьмых, при разработке операционных систем часто учитывается необходимость совместимости с предыдущей версией операционной системы. Система может иметь множество ограничений на длину слов, имена файлов и т. ...

Операционные системы

Скачать

97444

7

6

... заявить, что все его ресурсы доступны для всех пользователей группы. Такая схема может быть многоуровневой (группы делятся на подгруппы и т.д.) с соответственным распределением прав и возможностей. Сейчас появляются операционные системы, в которых права доступа могут определяться не только такой иерархической структурой, но и могут быть более сложными, т. е. права доступа можно добавлять, нарушая ...