2. Диаграммы систем и блоков

2.1 Система

Как было отмечено выше, SDL используется для моделирования систем электросвязи.

В SDL система не имеет прямого определения из-за известной сложности и расплывчатости этого понятия. Тип и требование системы задаются функционально через цепочку определений: система - блок - процесс.

При этом точно задается определение процесса: процесс представляет собой отображение выполнения функции объекта во времени. Затем следует определение блока: блок является объектом SDL, содержащим, по крайней мере, один процесс. И, наконец, определение системы: система - это объект SDL, содержащий, по крайней мере один блок.

Таким образом, система - это то, что определяется спецификацией или описанием на SDL.

Как таковая SDL-система может моделировать часть телефонной системы (или АТС), всю телефонную сеть иди некоторую часть совокупности АТС.

Система, являясь частью окружающего мира, всегда ограничена в размерах и функциях. Поэтому все, что не входит в состав системы, составляет окружение. Система отделена от окружения границей. Окружение находится за пределами рассмотрения и не может быть определена на SDL.

Интерфейс системы с окружением осуществляется с помощью каналов.

Система взаимодействует с окружением, однако структура окружения остается неопределенной. Предполагается лишь, что окружение ведет себя SDL-подобным образом: по каналам приходят и уходят сигналы, являющиеся объектами языка SDL. Другие виды сигналов на SDL-систему не воздействуют.

Система является структурно сложным объектом, состоящим из нескольких блоков. В зависимости от степени необходимой детализации рассмотрения система может разбиваться на все большее число блоков.

Критериями разбиения системы на блоки могут быть:

• представление системы в виде небольших, легко управляемых частей;

• установление соответствия с фактической структурой аппаратуры/программного обеспечения;

• следование естественному функциональному подразделению системы на составные части;

• минимизация взаимодействий частей системы и т.д.

Для больших SDL-систем в SDL имеются конструкции, обеспечивающие спецификацию подструктур отдельных частей системы. Благодаря этому, исходя из общего обзора системы, можно вводить все большее число деталей. В таких случаях говорят, что система представлена на различных уровнях детализации.

На первом уровне детализации SDL-спецификация описывает структуру системы.

Конкретная графическая грамматика

Синтаксис

<символ рамки>::=

<заголовок системы>::=

SYSTEM <имя системы>

<символ блока>::=

Семантика

Система отделена от окружающей ее среды границей системы и содержит совокупность блоков. Связь между системой и окружающей средой или между блоками в системе может осуществляться только с помощью сигналов. Внутри системы эти сигналы передаются по каналам. Каналы соединяют блоки друг с другом или с границей системы.

Задание системы содержит следующие компоненты, которые будут разъяснены в следующих параграфах:

• имя системы;

• определение блоков (спецификация блоков, на которые разбита система);

• определения сигналов (спецификация типов сигналов, обмениваемых между блоками системы или между блоками и окружающей средой);

• определение списков сигналов (спецификация идентификаторов, объединяющих несколько сигналов и/или другие списки сигналов).

Списки сигналов не являются обязательной частью задания системы (списки используются для экономии места и обеспечения более ясной спецификации);

• определение каналов (спецификация каналов, связывающих блоки друг с другом и с окружением; определение канала содержит спецификацию идентификаторов сигналов, передаваемых по этому каналу);

• определения данных. Не являются обязательными для SDL/GR. Определения данных включает в себя спецификацию определенных новых типов данных; синонимических типов и генераторов, доступных во всех блоках;

• определения макрокоманд (использование макрокоманд не обязательно, но желательно для экономии места и обеспечения более ясной спецификации).

3.2 Блок

Конкретная графическая грамматика

Синтаксис

<заголовок блока>:: =

ВLOСК{<имя блока>|<идентификатор блока>}

<область текста блока>::=

<область текста системы>

<символ процесса)::=

Семантика

Каждая система содержит несколько блоков, соединенных между собой каналами.

Каждый блок системы независим от любого другого блока.

Каждый блок может содержать один или несколько процессов, описывающих поведение блока.

В блоке при необходимости можно (но не обязательно) определить пути связи между процессами или между процессами и границей блока.

Такие пути связи называют маршрутами сигналов.

Для больших SDL-систем существует возможность описать подструктуру блока в терминах других блоков и каналов так, как будто сам блок является системой.

Определение структуры блока может включать следующие элементы:

• имя блока;

• определение сигналов (спецификация типов сигналов, обмениваемых внутри блока. Включает спецификацию типов значений, передаваемых сигналами);

• определение списков сигналов (спецификация идентификаторов, соответствующих спискам сигналов и/или другим идентификаторам списков сигналов);

• определение маршрутов сигналов (спецификация путей связи, соединяющих процессы блока друг с другом и с границей блока. Спецификация маршрута сигнала содержит спецификацию идентификаторов сигналов, передаваемых по этому маршруту);

• соединения каналов с маршрутами (спецификация соединений каналов, внешних по отношению к блоку, с маршрутами сигналов, расположенных внутри блока);

• определение процессов (спецификация типов процессов, описывающих поведение блока);

• определение данных (спецификация определенных пользователем новых типов, синонимичных типов и генераторов, доступных по всех описанных процессах и/или подструктуре блока); - определение макрокоманд.

<идентификатор канала> идентифицирует канал, присоединенный к маршруту канала в <диаграмме блока>. Этот канал помещается вне <символа кадра> впритык к той точке, в которой заканчивается маршрут сигнала на <на символе кадра). Если <диаграмма блока> не содержит <области взаимодействия процессов), то она должна содержать <область подструктуры блока).

3.3 Сигнал

Конкретная графическая грамматика

Синтаксис

<символ списка сигналов>::=

Семантика

Сигнал передает информацию некоторому процессу.

На рисунке 5 показаны примеры изображения сигналов на диаграммах.

Рисунок 5 - Примеры определения сигнала на GDL/GR: a) с использованием символа текста;

2. с использованием символа списка сигналов;

3. простое перечисление сигналов над символами канала и/или марш-

рута

3.4 Маршрут сигнала

Конкретная графическая грамматика

Синтаксис

<символ маршрута 1>::=

<символ маршрута 2>::=

Семантика

Маршрут сигнала изображает путь передачи сигналов. Маршрут сигнала может рассматриваться как один или два независимых односторонних пути прохождения сигналов между двумя процессами или между процессом и окружающей средой.

Маршрут сигнала не задерживает передаваемые no нему сигналы.

Сигналы, передаваемые по маршруту сигнала, доставляются в приемник сигнала.

Символ маршрута сигнала содержит стрелку у одного конца (односторонний маршрут) или у обоих концов (двухсторонний маршрут); стрелки указывают направление движения сигналов.

С каждой стрелкой <символа маршрута сигнала> должна быть связана <область списка сигналов>. <область списка сигналов> должна быть помещена достаточно близко к стрелке, чтобы не вызвать никаких разночтений.

Если <символ маршрута сигнала> подсоединен к <символу кадра>, то <идентификатор канала> идентифицирует тот канал, к которому подсоединен маршрут сигнала.

Примеры изображения маршрутов сигнала показаны на рисунке 6.

Рисунок 6 - Примеры задания маршрутов

3.5 Канал

Синтаксис

<символ канала 1>::=

<символ канала 2>::=

<символ канала 3>::=

Семантика

Канал является средством передачи сигналов между различными блоками системы или между блоками и окружением.

Канал может соединять один блок с другим или один блок с окружением в одном направлении (односторонний канал), либо в обоих направлениях (двусторонний канал).

Канал можно рассматривать как сложную структуру, разбиение которой вновь приводят к каналам, блокам и сигналам.

Сигналы, передаваемые по каналу, доставляются в приемник.

Сигналы доставляются в конечной точке получателю в том порядке, в котором они были поданы в начальной точке канала. Если два или более сигналов подаются в канал одновременно, то доставляются они в случайном порядке.

Канал может задерживать передаваемые по нему сигналы. Это означает, что с каждым направлением канала связана очередь, организованная по дисциплине FIFO (First-In-First-Out - Первым - Пришел - Первым ушел). Сигнал, поданный в канал, помещается в очередь. После недетерминированного и непостоянного отрезка времени первый в очереди сигнал освобождается и подается в один из каналов или маршрутов сигналов, которые подсоединены к каналу.

Между одной и той же парой точек может существовать несколько каналов. Сигнал одного и того же типа может передаваться по разным каналам.

Определение канала включает следующее элементы:

• имя канала;

• один или два пути связи (путь связи специфицирует источник и приемник списка сигналов);

• один или два списка сигналов (для каждого направления связи должен быть идентифицирован список сигналов, передаваемых в данном направлении. Список может включать идентификаторы сигналов, а также идентификаторы других списков);

• необязательное определение подструктуры канала. На рисунке 7 показаны примеры изображения каналов.

Рисунок 7 - Примеры задания каналов

3.6 Графические символы SDL/GR

В таблице 1 приведены графические символы, необходимые при изображении диаграмм системы и блока.

Диаграмма системы

В форме SDL/GR определение системы изображается с помощью совокупности диаграмм.

Структура системы в терминах каналов, и блоков изображается с помощью диаграммы системы.

Диаграмма системы состоит из следующих элементов:

• символа кадра (этот символ изображает границу);

• заголовка системы: ключевое слово SYSTEM, за которым следует имя системы (заголовок помещается в левый верхний угол кадра);

• необязательной нумерации страниц (помещается в правый верхний угол кадра);

• символов текста (обычно для представления определений сигналов, списков сигналов и данных); - символов каналов и маршрутов; - диаграмм макрокоманд.

• диаграммы блока, которая может быть представлена в двух формах: а) символом блока, содержащим только имя блока (см. рисунок 8);

б) диаграммой блока (кадром, содержащим спецификацию блока в

терминах его процессов и их взаимодействий) (см. рисунок 9).

На рисунке 8 приводится диаграмма системы с именем "exchange", в которой использован символ блока.

Таблица 1 - Графические символы SDL/GR

Рисунок 8 - Пример диаграммы системы

Диаграмма блока

Структура блока в терминах процессов и маршрутов сигналов изображается с помощью диаграммы блока.

Диаграмма блоков состоит из следующих элементов (см. рисунок 9):

• символа кадра (символ кадра изображает границу блока);

• заголовка блока: ключевое слово BLOCK, за которым следует имя блока (помешается в левый верхний угол кадра);

• необязательной нумерации страниц (помещается в правый верхний угол кадра);

• символа текста (для сигналов, списков сигналов и данных);

• символа процесса;

• символов маршрутов; - идентификаторов каналов; - диаграмм макрокоманд.

Рисунок 9 – Пример диаграммы блока

Диаграмма системы с показом структуры блока приведена на рисунке 10.

Рисунок 10 – Пример диаграммы системы, содержащей диаграмму блока

3.6 Расширения в SDL

Как было указано выше, комментарий на диаграмме может быть представлен:

-в виде замечания (см. рисунок 11);

Рисунок 11 - Пример использования замечания в диаграммах системы

-в виде символа комментария с соответствующим текстом (см. рисунок

12);

-символ комментария может быть подсоединен к любому другому символу.

Рисунок 12 - Примеры использования символа комментария в диаграммах системы

Как правило, текст, связанный с символом должен быть помещен внутри символа. Однако часто это или невыполнимо, или непрактично. В качестве альтернативы текст можно помещать внутри символа расширения текста, присоединенного к соответствующему символу (см. рисунок 13).

Рисунок 13 - Примеры использования символа расширения текста