
- •Введение
- •Поставленная задача
- •Ход работы
- •Построить структурную схему для заданного варианта вс.
- •Построить модель вс в терминах иерархической сети Петри (сп). Дать интерпретацию вершин сп-модели в терминах блоков и функций вс.
- •Провести анализ построенной сп-модели с использованием программного комплекса. Убедиться в корректном функционировании сп (отсутствие тупиковых ситуаций и бесконечно размеченных позиций).
- •8. Убедиться в повышении производительности модифицированной системы.
- •1. Какова интерпретация позиций и переходов при описании сп вычислительных структур?
- •2. Как можно доказать корректность иерархической сп-модели?
- •3. Как определяется степень детализации иерархической сп-модели вс?
- •4. Какие Вы знаете пути практического применения сп при проектировании и анализе вс?
- •5. Какие методы проектирования многоуровневых вс Вам известны? в чем достоинства и недостатки данных методов?
2. Как можно доказать корректность иерархической сп-модели?
Верификация на каждом уровне иерархии:
Формальная спецификация: Для каждого уровня иерархии создается формальная спецификация, описывающая ожидаемое поведение.
Согласованность между уровнями иерархии:
Абстракция и уточнение: Доказывается, что поведение на более высоком уровне иерархии является абстракцией поведения на более низком уровне. Это означает, что поведение на нижнем уровне должно быть уточнением поведения на верхнем уровне.
Композиционная верификация: Если каждый компонент на каждом уровне иерархии верифицирован, то можно использовать методы композиционной верификации для доказательства корректности всей системы.
Тестирование: Хотя тестирование не является формальным методом, оно может быть полезным для обнаружения ошибок в иерархической СП-модели. Тестирование должно проводиться на каждом уровне иерархии.
3. Как определяется степень детализации иерархической сп-модели вс?
Цель моделирования:
Анализ производительности: Если цель - анализ производительности, то модель должна быть достаточно детализированной, чтобы отражать основные факторы, влияющие на производительность (например, задержки в конвейере, пропускную способность памяти).
Верификация корректности: Если цель - верификация корректности, то модель должна быть достаточно детализированной, чтобы отражать все возможные состояния и переходы, которые могут привести к ошибкам.
Синтез: Если цель - синтез, то модель должна быть достаточно детализированной, чтобы ее можно было преобразовать в физическую реализацию.
Сложность ВС: Чем сложнее ВС, тем более детализированной должна быть модель.
Доступные ресурсы: Чем больше ресурсов (времени, вычислительной мощности) доступно, тем более детализированной может быть модель.
4. Какие Вы знаете пути практического применения сп при проектировании и анализе вс?
Моделирование и симуляция: СП используется для создания моделей ВС, которые могут быть использованы для симуляции их работы. Это позволяет:
Оценить производительность: Определить узкие места в архитектуре и оптимизировать ее.
Проверить корректность: Обнаружить ошибки в проектировании до этапа физической реализации.
Исследовать различные варианты архитектуры: Сравнить различные архитектурные решения и выбрать оптимальное.
Верификация: СП используется для формальной верификации ВС. Это позволяет доказать, что ВС соответствует заданным требованиям.
Разработка операционных систем: СП используется при разработке операционных систем для обеспечения надежности и безопасности.
5. Какие методы проектирования многоуровневых вс Вам известны? в чем достоинства и недостатки данных методов?
Восходящее проектирование (Bottom-up):
Описание: Начинается с проектирования самых низких уровней (например, транзисторов, логических элементов) и постепенно переходит к более высоким уровням (например, функциональным блокам, процессорам).
Достоинства:
Хорошо подходит для проектирования специализированных ВС, где важна оптимизация на низком уровне.
Позволяет учитывать ограничения физической реализации на ранних этапах проектирования.
Недостатки:
Может быть трудно предвидеть требования более высоких уровней на ранних этапах проектирования.
Может привести к неоптимальным решениям на более высоких уровнях.
Нисходящее проектирование (Top-down):
Описание: Начинается с проектирования самых высоких уровней (например, архитектуры системы) и постепенно переходит к более низким уровням (например, к реализации отдельных модулей).
Достоинства:
Позволяет учитывать требования системы в целом на всех этапах проектирования.
Облегчает управление сложностью проекта.
Недостатки:
Может быть трудно оценить реализуемость решений на более высоких уровнях на ранних этапах проектирования.
Может привести к неоптимальным решениям на более низких уровнях.
Платформенное проектирование (Platform-based design):
Описание: Использует предопределенную платформу (например, FPGA, ASIC) для реализации ВС.
Достоинства:
Сокращает время разработки.
Облегчает управление сложностью проекта.
Недостатки:
Ограничивает гибкость проектирования.
ВЫВОД
Исходя из матричного анализа и дерева достижимых разметок видно, что сеть не содержит тупиков и бесконечностей. По итогам работы были изучены методы преобразования вычислительных структур в терминах иерархической сети Петри. Были приобретены необходимые навыки для выполнения различных задач, в которых используются данные технологии.