Найти, подготовить
и загрузить
затребованную
задачу;
Управление
взаимодействием
частей системы
(например, менеджеров
процессов и
файлов)
Поддержка
отказоустойчивости
вычислительных
систем средствами
операционных
систем реального
времени
ОС представляет
собой совокупность
информационно
взаимосвязанных
и согласовано
функционирующих
операционных
систем каждого
отдельного
узла сети ВС
Описание системных
таблиц
Модуль маршрутизатора
Процедура
голосования
Инициализация
Недостоверность
переданной
информации
была вызвана
кратковременным
сбоем, при этом
ПЭ1 получил
достоверные
результаты
счета, а ПЭ3 –
недостоверные
Методика анализа
отказов
Оценка надежностных
характеристик
отказоустойчивой
ВС
Программное
обеспечение
модели отказоустойчивой
ВС
Программное
обеспечение
подсистемы
проверки
Обзор базовых
ОСРВ для платформы
TMS320C30
Проверка содержимого
памяти
Системные
исследования
Разработка
алгоритмов
Метод сквозного
структурного
контроля
Навигация
Разработка алгоритмов
Разработка отказоустойчивой операционной системы реального времени для вычислительных систем с максимальным рангом отказоустойчивости
148576
знаков
34
таблицы
0
изображений
6.3. Разработка алгоритмов
Разработка алгоритмов велась с учетом построенной на этапе системных исследований структурой ПО (см. рис. 6.2) и требований к нему.
Наибольшее применение к настоящему времени получил структурный подход к технологии программирования, предполагающий нисходящую разработку, структурное программирование и сквозной структурный контроль. При нисходящей разработке проектирование и программирование ведутся сверху вниз. Для восходящего подхода характерен ряд трудностей, которых можно избежать при нисходящем подходе: каждый элементарный модуль может правильно работать со своей отладочной программой, но все модули вместе могут и не работать вследствие несогласованности или различной интерпретации спецификаций каждого модуля.
6.3.1. Структура программы
Разработка структуры ПО отказоустойчивой ВС проводилась с помощью комбинации нисходящего и восходящего подходов. Сначала был выделен общий принцип работы ВС в целом, который можно представить в виде следующего графа управления (см. рис. 6.3).
Исходя из графа управления, общая структура программного продукта была разбита на две части, а они в свою очередь - на модули по технологии сверху вниз методом декомпозиции. Далее, в пределах некоторых модулей применялся подход снизу вверх с применением структурного программирования для подключения новых функций модуля, удовлетворяющих спецификации.
Структура распределенной ОСРВ диктовалась независимостью узлов сети от ПО других составляющих сети и возможностью подключения или изменения пользователем тех или иных функций ОСРВ без изменения других составляющих и общей концепции построения системы.
Внутренняя структура модулей проектировалась структурировано, по критерию минимизации межмодульных связей и циклов. Модули оперируют системной информацией независимо от характера выходных данных предыдущих модулей.
Алгоритмы и функционирование модулей ОСРВ детально рассмотрены в главе 2 и 3.
ПО имитации объекта управления и задания отказов имело свое назначение, как отладочный механизм демонстрации принципов отказоустойчивости специализированных ВС. Назначение его модулей формулировались на этапе системного анализа и составления спецификации на системное ПО узлов сети. Конечным фрагментом разработки данного ПО является возможность полной проверки отказоустойчивости ВС.
В процессе дальнейших исследований предполагается дальнейшее наращивание функций отладочного механизма по технологии снизу вверх.
6.4. Кодирование
Выбор языка программирования определяется, с одной стороны, требованиями к программному обеспечению (например, размер и скорость исполнения кода), с другой стороны, наличием сред разработки, компиляторов, отладчиков и других инструментов разработчика.
Для реализации модели отказоустойчивой ВС использовался язык С и среда разработки Microsoft Visual С++ 6.0. Выбор среды разработки обусловлен наличием у нее широких возможностей по использованию механизмов Windows 98/2000 в качестве поддержки базовых функций ОСРВ. Windows 98/2000 не является операционной системой реального времени, однако имеет достаточно мощные механизмы (pipes – обмен данными между процессами, многозадачность и многопоточность, средства синхронизации – семафоры, мьютексы, события, таймеры) во многом схожие с механизмами ОСРВ, и достаточные для реализации модели.
Язык С, поддерживаемый большинством сред разработки и трансляторов различных ОСРВ, используемый при разработке модели, позволяет создавать аппаратно и операционно-независимые фрагменты программ, не привязанных к механизмам Windows.
Выбор языка С был обусловлен также следующими факторами:
повсеместным применением языка С для аппаратного программирования, так как он обладает хорошей оптимизируемостью кода, и эффективностью, сравнимым с Ассемблером.
наличием больших библиотек, поставляемых вместе со средствами разработки, которые значительно облегчают и оптимизируют труд разработчиков.
навыками разработчиков.
Для программирования платформы TMS320C30 использовалась среда разработки Code Composer 3.0 с транслятором языка С, во многом напоминающая Visual C++. Выбор данной среды разработки был обусловлен следующими фактороми:
сочетание интегрированной среды разработки с симулятором и мощной системой отладки;
Windows-интерфейс;
большой набор настроек проекта, в том числе настройка карт памяти;
симулятор с широким набором возможностей;
наличие мощной системы отладки.
Для реализации аппаратно-зависимых участков программ, используется Ассемблер данной архитектурной группы.
6.5. Тестирование и отладка
На этапе разработки и программирования были выбраны следующие методы и средства тестирования и отладки:
встроенный отладчик интегрированной среды разработки Visual C++ 6.0;
отладочно-демонстрационная программа моделирования отказов ВС;
сквозной структурный контроль на всем этапе программирования.
встроенный отладчик интегрированной среды разработки Соde Composer 3.0;
Похожие работы
... первичной или первичной вместе со вторичной или только вторичной И. Если это - итог обработки информации, решения задачи, то такая информация называется результативной, результирующей. В процессе решения задач возникает промежуточная информация, которая часто в автоматизированных системах играет самостоятельную роль, определения направления путей завершения решения задачи. Результатная информация ...
... , практически, не используются. Проблема информатизации Минторга может быть решена путем создания Автоматизированной Информационной системы Министерства Торговли РФ (АИС МТ РФ) в соответствии с настоящим Техническим предложением. ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА ЗАДАЧ "СИСТЕМА ДОКУМЕНТООБОРОТА УЧЕРЕЖДЕНИЯ”. функции поиска и архивации 2.1. Постановка задачи и её спецификация ...
... действий одной из них; • обращение к внешним устройствам только через операционную систему, что позволяет программистам использовать уже написанные драйверы, и не заниматься проблемами обеспечения совместимости с ними вновь разработанных программ; • возможность использования звуковых и видеоприложений. В отличие от Windows З.х новая операционная система не нуждается в установке на компьютере ...
... Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования. М.: Госстандарт СССР. ГОСТ 31078-2002. Защита информации. Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов. Типовое руководство. СТБ ИСО/МЭК 9126-2003. Информационные технологии. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению. СТБ ИСО/МЭК ТО ...
0 комментариев