【文章內(nèi)容簡介】 又支持條件，這一點(diǎn)與 NRL方法和狀態(tài)圖表示法是相同的。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì) 2022/8/28 29 基本概念 ? 任務(wù)結(jié)構(gòu)化標(biāo)準(zhǔn) 可以為設(shè)計(jì)人員將實(shí)時(shí)系統(tǒng)分解為并發(fā)任務(wù)的時(shí)候提供幫助。 ? 任務(wù)接口 可以采用的形式有消息通信、事件同步或信息隱藏模塊（ IHM）。 ? 消息隱藏 作為封裝數(shù)據(jù)存儲的標(biāo)準(zhǔn)來使用。 ? 采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖形式的 有限狀態(tài)機(jī) 用于定義系統(tǒng)的行為特征 。 ? 使用事件順序識別系統(tǒng)子集 ， 來協(xié)助演化原型法和增量式開發(fā) 。 這些圖確定了用于處理外部事件的任務(wù)和模塊的執(zhí)行順序 。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 2022/8/28 30 表示法 ? 在 RTSA中使用了 數(shù)據(jù)流 /控制流圖 。 這些圖是對數(shù)據(jù)流圖的擴(kuò)展 ， 包括事件流和控制轉(zhuǎn)換 。 ? 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 是有限狀態(tài)機(jī)的圖形表示 ， 其中的節(jié)點(diǎn)代表狀態(tài) ， 弧線代表狀態(tài)轉(zhuǎn)換 。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 ? DARTS設(shè)計(jì)方法使用 任務(wù)構(gòu)架圖 來顯示系統(tǒng)分解為并發(fā)任務(wù)的過程。如圖 419所示。 ? 起源于結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的 結(jié)構(gòu)圖 在 DARTS中用于顯示如何將一個(gè)任務(wù)分解為多個(gè)模塊。 圖 419 任務(wù)構(gòu)架圖表示法 2022/8/28 31 使用方法的步驟 方法中所使用的步驟如下： ? 使用實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)化分析方法開發(fā)系統(tǒng)規(guī)范 。 ? 將系統(tǒng)劃分為多個(gè)并發(fā)任務(wù)。 ? 定義任務(wù)接口。 ? 設(shè)計(jì)每個(gè)任務(wù)。 設(shè)計(jì)過程的成果 設(shè)計(jì)過程的 3個(gè)成果是： ? RTSA規(guī)范； ? 任務(wù)結(jié)構(gòu)規(guī)范。 ? 任務(wù)分解。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 2022/8/28 32 行駛監(jiān)控系統(tǒng)案例研究 ? 實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)化分析 應(yīng)用 DARTS的第一個(gè)步驟是開發(fā) RTSA規(guī)范。 ? 任務(wù)結(jié)構(gòu)化 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 ? 在開發(fā)了 RTSA規(guī)范之后， DARTS使用了任務(wù)結(jié)構(gòu)化標(biāo)準(zhǔn)，用于確定系統(tǒng)中的并發(fā)任務(wù)。 ? 圖 420顯示的是用于行駛監(jiān)控子系統(tǒng)的任務(wù)構(gòu)架圖。 圖 420 行駛控制子系統(tǒng)的任務(wù)構(gòu)架圖 2022/8/28 33 ? 圖 421顯示的是監(jiān)視子系統(tǒng)任務(wù)構(gòu)架圖 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 圖 421監(jiān)視子系統(tǒng)任務(wù)構(gòu)架圖 2022/8/28 34 ? 任務(wù)接口 ? 這些任務(wù)通過消息或 IHM進(jìn)行通信 。 ? 由多個(gè)任務(wù)訪問的數(shù)據(jù)存儲要映射到 IHM中 。 因此 ， 在行駛控制子系統(tǒng)中 ， 【 當(dāng)前速度 】 、 【 所需速度 】 、 【 累積距離 】 、 【 軸轉(zhuǎn)數(shù) 】 和 【 校準(zhǔn)常數(shù) 】 數(shù)據(jù)存儲都要映射到信息隱藏模塊中 。 在監(jiān)視子系統(tǒng)中 ， 3個(gè)任務(wù)之間的接口要通過數(shù)據(jù)存儲映射到 IHM中 。 ? 到行駛控制任務(wù)的接口是松散耦合先進(jìn)先出隊(duì)列。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 2022/8/28 35 ? 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì) ? 一旦設(shè)計(jì)完任務(wù)并定義了任務(wù)間的接口之后，下一步就要通過使用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，將任務(wù)分解為多個(gè)模塊。這些模塊主要是功能模塊，有些是 IHＭ。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 ? 在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中，ＩＨＭ通常位于層次結(jié)構(gòu)的最低層。 ? 圖 422顯示了行駛控制任務(wù)的結(jié)構(gòu)。 圖 422 行駛控制任務(wù)結(jié)構(gòu)圖 2022/8/28 36 ? 圖 423顯示的是【汽車速度控制】任務(wù)的結(jié)構(gòu)。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 ? 這個(gè)任務(wù)通過調(diào)用【接受速度命令】模塊并等待消息來接收速度命令。 ? 【汽車速度控制】模塊的設(shè)計(jì)是事務(wù)分析的一個(gè)例子。 圖 423 汽車速度控制任務(wù)結(jié)構(gòu)圖 2022/8/28 37 ? 圖 424所示為【實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)】模塊的結(jié)構(gòu)圖。該模塊調(diào)用了【讀取校準(zhǔn)】輸入模塊來接收輸入。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 圖 424 實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)任務(wù)結(jié)構(gòu)圖 2022/8/28 38 方法評估 這種方法優(yōu)點(diǎn)包括： ? 將系統(tǒng)分解為多個(gè)并發(fā)任務(wù)，并提供了用于確定任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。 ? 對于定義任務(wù)間接口的方式，該方法提供了詳細(xì)的指導(dǎo)。 ? 主要使用了狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，這在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中是非常重要的。 ? 該方法提供了從 RTSA規(guī)范到實(shí)施設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換。 這種方法的缺點(diǎn)包括： ? 雖然 DARTS使用了信息隱藏技術(shù)來封裝數(shù)據(jù)存儲，但使用的廣泛性并沒有達(dá)到使用 NRL和 OOD方法的程度。 ? 使用 DARTS的潛在問題是：如果 RTSA階段的工作完成得不好，那么任務(wù)的結(jié)構(gòu)化工作就會更加困難。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 2022/8/28 39 擴(kuò)展與變化 ? 將系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)的方法之一是稱為 DART/DA的方法，它是對 DARTS方法的擴(kuò)展，可以支持分布式實(shí)時(shí)應(yīng)用程序。 ? DARTS在信息隱藏中的缺點(diǎn)通過 ADARTS方法和 CODARTS方法得到了解決。 ? ADARTS和 CODARTS的設(shè)計(jì)可以使用類似于 Buhr圖的圖形化表示法來描述。 ? 在 CODARTS方法中，使用 RTSA的潛在問題通過使用 COBRA分析和建模方法得到了解決，而并非使用 RTSA方法。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 2022/8/28 40 并發(fā)任務(wù)比較 ? 雖然所有的方法都在某種程度上解決了并發(fā)的問題 ， 但是它們的側(cè)重點(diǎn)各有不同 。 對 DARTS和 JSD這兩種方法來說 ， 并發(fā)任務(wù)比較重要 。 NRL方法和 OOD方法不側(cè)重于任務(wù)結(jié)構(gòu)化 。 ? Ward/Mellor版本的 RTSAD方法，可以將系統(tǒng)分解為多個(gè)并發(fā)任務(wù)，但對此提供的指導(dǎo)卻很少。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)（ SD） 是一種程序設(shè)計(jì)方法，而不能解決任務(wù)結(jié)構(gòu)化的問題。而結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)可以用于設(shè)計(jì)單個(gè)任務(wù)，與使用 DARTS方法的作用相同。 ? 在行駛控制問題中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方案解決了一個(gè)內(nèi)在的并發(fā)問題，并將其轉(zhuǎn)換為順序性方案。 ? DARTS在任務(wù)結(jié)構(gòu)化領(lǐng)域解決了 RTSAD的缺點(diǎn)。 2022/8/28 41 ? 與 SD方法不同， DARTS方法并沒有使用循環(huán)指令來控制整個(gè)系統(tǒng)，而是更具有獨(dú)立性。 ? JSD模型任務(wù)類似于 D