Ш93 Структурное проектирование надежных программ встроенных ЭВМ/А. А. Ш т р и к, Л. Г. О с о в е ц к и и, И. Г. М е с с и х. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989.—296 с.: ил. ISBN 5-217-00564-5
Изложен структурный подход к процессу проектирования и сопровождения программ для встроенных ЭВМ. Приведены методы анализа и оценки характеристик эффективности функционирования программ, методы структуризации и контроля связей в комплексах программ на начальных этапах разработки и этапе сопровождения. Проанализировано влияние структурной организации программ на их статистические и надежностные характеристики. Представлено описание инструментальных средств автоматизации структурного проектирования.
Книга предназначена для инженеров, занимающихся созданием и эксплуатацией программ встроенных ЭВМ в АСУ различного назначения.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Современное развитие промышленного производства практически в любой области наряду с увеличением объема характеризуется значительным ростом номенклатуры выпуска изделий. При этом возникает необходимость разрабатывать и внедрять технологические средства достаточно универсального характера с возможностью их перенастройки на выпуск новых типов изделий при активном использовании в их составе вычислительных машин, которые получили наименование встроенных. На повестке дня стоит вопрос о разработке технологических средств, перенастраиваемых С минимальными затратами, на базе широкого применения управляющих встроенных вычислительных систем.
Примерами таких систем являются гибкие автоматизированные производства (ГАП), автоматизированные системы управления (АСУ), системы, работающие в реальном времени, или системы, управляющие сложными непрерывными производственными процессами. Для встроенных ЭВМ требуется создавать разнообразное по составу и решаемым задачам программное обеспечение (ПО). Практика свидетельствует о том, что затраты на разработку ПО" составляют основную часть общих затрат на разработку всей системы. В связи с этим промышленный подход к созданию ПО играет решающую роль во всем процессе создания современных систем управления.
В книге рассмотрены основные проблемы, возникающие при проектировании ПО мини- и микроЭВМ, используемых как встроенные в различных системах управления, в первую очередь в системах реального времени и системах управления ГАП. Актуальность этого класса ПО определяется широким распространением таких систем, бурным развитием микропроцессорной техники, ее массовым внедрением. Уже сегодня существуют предпосылки того, чтобы проектирование сложных программных систем сформировалось в отдельную отрасль производства.
Среди проблем, связанных с созданием сложных программных систем, выделяются две основные: проблема повышения производительности труда программистов и проблема создания надежного и высокоэффективного ПО. Одним из перспективных путей их решения является реализация детально регламентированного технологического процесса. При этом необходимый
1* 3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ 3
Глава 1. Основные проблемы создания надежных комплексов программ реального времени ................ 7
1.1. Методология и средства разработки программ...... —
1.2. Общая характеристика УВК АСУ реального времени. . . 14
1.3. Общая характеристика комплексов программ АСУ. . . . - 20
1.4. Общая характеристика процесса проектирования сложных
КП реального времени................. 30
Глава 2. Общие принципы структурного проектирования комплексов
программ и задачи обеспечения эффективности...... 44
' 2.1. Общие принципы структурного проектирования..... —
2.2. Задачи и методы структурного проектирования...... 53
2.3. Общая схема задач обеспечения заданной эффективности КП 60
2.4. Методы решения основных задач обеспечения эффективности ......................... 67
Глава 3. Анализ эффективности работы комплексов программ яа
параллельных вычислительных средствах......... 86
3.1. Роль памяти и виды обмена данными в УВК....... —
3.2. Конфликты в общей памяти многопроцессорных УВК... 88
3.3. Эффективность межмашинного обмена в многомашинных
УВК ......................... 103
3.4. Сравнение потерь производительности при обмене информацией в УВК...................... 111
3.5. Планирование вычислительного процесса с учетом конфликтов в ОП .................... 115
3.6. Анализ эффективности параллельной обработки в МПК
с учетом связей программ по информации......... 118
Глава 4. Методы и средства контроля архитектуры комплексов
программ ....................... 123
4.1. Общая схема задач создания архитектуры КП...... —
4.2. Принципы выделения иерархических компонентов КП... 128
4.3. Формирование спецификаций.............. 130
4.4. Принципы контроля структуры и связей при формировании КП........................ 135
4.5. Общая функциональная схема средств структурного проектирования ...................... 145
4.6. Методология применения средств структурного проектирования ......................... 147
4.7. Оценка эффективности применения методов структурного проектирования..................... 151
Глава 5. Оценка и контроль статистических характеристик исходных
текстов комплексов программ.............. 156
5.1. Основные статистические показатели КП........ —
5.2. Оценка влияния структурной организации КП на основные статистические характеристики исходных текстов. . . 163
5.3. Оценка статистических характеристик исходных текстов КП
на этапе разработки формализованных спецификаций . . . 166
5.4. Контроль статистических характеристик исходных текстов КП
на этапе их разработки ................ 170
Глава 6. Методы и средства контроля статистической надежности
комплексов программ.................. 175
6.1. Основы статистического подхода к оценке надежности КП . . —
6.2. Исследование ошибок в КП .............. 186
6.3. Оценка параметров надежности на основе статистических характеристик исходных текстов КП.......... 191
295
6.4 Инструментальная поддержка метода оценки надежности
КП........................... 194
Глава 7. Структурный подход при сопровождении комплексов программ......................... 198
7.1. Задачи структурного подхода на стадии сопровождения. . —
7.2. Методы решения задач сопровождения......... 201
7.3. Информационное обеспечение процесса проектирования
и сопровождения ПО.......,........... 212
Глава 8. Общие принципы управления и контроля процесса создания
комплексов программ................. . 222
8.1. Технологический процесс создания ПО......... —
8.2. Классификация характеристик процесса разработки ПО . . 230
8.3. Методика организации управления технологическим процессом создания ПО.................. 237
Глава 9. Инструментальные средства автоматизированной разработки
комплексов программ.................. 243
9.1. Общие принципы построения кросс-систем автоматизированной разработки................... —
9.2. Кросс-система автоматизированной разработки программного обеспечения САРПО РУЗА............... 256
9.3. Анализ характеристик САРПО РУЗА.......... 268
9.4. Методика создания ПО с использованием инструментальной системы автоматизации РУЗА........... 274
Список литературы......................... 291
Цена: 150руб.
