Разработка САПР систем реального времени

Под руководством Б.Г. Сушкова сектором разработана САПР систем реального времени для IBM PC СРВ-КОНСТРУКТОР .

Назначение

Система СРВ-КОНСТРУКТОР предназначена для автоматизации проектирования и генерации систем реального времени, осуществляющих обработку циклически поступающей информации в темпе поступления при жестких временных ограничениях. СРВ-КОНСТРУКТОР позволяет быстро составить необходимую пользователю систему реального времени из готовых прикладных модулей. СРВ-КОНСТРУКТОР необходим всюду, где находят применение системы реального времени:

автоматизация экспериментальных исследований;

управление сложными техническими системами;

постоянный контроль за состоянием пациента;

экологический мониторинг;

прогнозирование и принятие интеллектуальных решений.

Генерация прикладной СРВ

Для генерации прикладной СРВ от пользователя требуются:

прикладные модули, написанные на языках программирования Си, ФОРТРАН, Паскаль или Ассемблер;

задание на обработку информации в реальном времени, написанные на входном языке СРВ-КОНСТРУКТОРА.

Всю остальную работу по генерации прикладной СРВ выполнит СРВ-КОНСТРУКТОР! При этом им будут решены такие проблемы, как синхронизация работы модулей и обмена данными, устранение тупиков и оптимизация процесса прохождения прикладных модулей. Таким образом, СРВ-КОНСТРУКТОР выполняет все функции как системного аналитика, так и системного программиста.

Основные принципы построения входного языка

Входные данные поступают в компьютер через порты ввода-вывода периодически в виде кадров данных. В РВ-программе пользователь задает темпы обработки прикладными модулями входных данных и отображения результатов счета по отношению к периоду поступления кадров данных в систему. Если данные темпы обработки могут быть соблюдены, СРВ-КОНСТРУКТОР обеспечит реализацию заказанной обработки. В противном случае выдается сообщение о невозможности вести указанную обработку. В отличие от систем потоковой обработки данных предусмотрена возможность работы прикладных модулей с несколькими поколениями данных. СРВ-КОНСТРУКТОР автоматически обеспечивает хранение этих данных в специальных буферах нужное время. В языке также предусмотрена возможность быстрой реакции на поступление апериодической информации (это может быть использовано, например, при возникновении внештатной ситуации с управляемым объектом), а также выполнения прикладных модулей в фоновом режиме.

Алгоритмическая поддержка

В СРВ-КОНСТРУКТОРе используется оригинальный метод построения допустимого расписания выполнения прикладных модулей, что обеспечивает их выполнение в заданные директивные сроки. Для этого автоматически строится математическая модель обработки информации в виде потокового графа.

Используются также оригинальные алгоритмы оптимального распределения оперативной памяти.

Текущее состояние и перспективы развития СРВ-КОНСТРУКТОРА

В настоящее время разработана версия СРВ-КОНСТРУКТОРА, которая предназначена для IBM-совместимых персональных ЭВМ, работающих под управлением операционной системы MS-DOS версии 3.30 и старше. Прикладные объектные модули должны удовлетворять стандарту MICROSOFT объектных модулей для большой (LARGE) модели памяти.

Входная информация может поступать как через последовательные порты COM1 и COM2, так и через нестандартные последовательные и параллельные порты ввода-вывода.
В ближайшем будущем предполагается усовершенствование системы за счет разработки диалоговой оболочки, которая позволит пользователю составлять задание на обработку с помощью системы меню, минуя написание РВ-программы на входном языке.

Основные публикации:

Теория и реализация систем реального времени. Сб. Статей под ред. Антимонова С.Г. М.: ВЦ АН СССР, 1984, 104 с.

Некоторые алгоритмы планирования вычислений в детерминированных системах реального времени. Сб. статей под ред. Сушкова Б.Г. М.: ВЦ АН СССР, 1987, 57 с.

Сушков Б.Г. ЭВМ управляет экспериментом. "Знание" , сер. Матем. и киберн., 1987, № 9. 32 с.

САПР систем реального времени для IBM PC. Сб. статей под ред. Флёрова Ю.А. М.: ВЦ РАН, 1993, 117 с.

Фуругян М.Г. Некоторые алгоритмы анализа детерминированных систем реального времени. М.: ВЦ АН СССР, 1989, 13 с.

Сушков Б.Г. Нейронные сети для построения маршрутов в сетях. М.: ВЦ РАН, 1995, 29 с.

Сушков Б.Г., Белый Д.В. Модель организации рестартов в системах реального времени. М., ВЦ РАН, 1996, 32 с.