3.3. Структурные преобразования схем передач управления.
Простые преобразования. Простые преобразования схем передач управления связаны со сверсткой и разверткой: а - линейных участков; б - условий; в, г -циклов (рис. 3.13).
Дублирование элементов. Данное преобразование позволяет привести схему передачи управления к структурированному виду введением в нее по определенным правилам дополнительных элементов, эквивалентных уже имеющимся. Пусть имеется структура, представленная на рисунке 3.14.
В целом эта схема имеет один вход и один выход. Однако стремление использовать блоки 7,9,10 и 12 в ветвях, начинающихся в блоках 4 и 5, привело к запутанным связям по управлению. Дублируя соответствующим образом блоки 7,9,10,11 можно привести исходную схему к структурированному виду. При дублировании, строя очередной путь после разветвления, каждый раз вводят необходимые блоки, не обращая внимания на то, что они уже введены на альтернативных участках других путей. Каждый дублированный элемент, по существу, имеет собственное имя, однако в функциональном отношении эквивалентен исходному. На рис. 3.14,б изображена преобразованная исходная схема.
Введение переменной состояния. Второй подход преобразования управляющей структуры основывается на введении переменной состояния.
Процесс преобразования состоит из пяти шагов:
1. Каждому блоку схемы приписывается номер. Причем 0 - последний исполняемый элемент.
2. Вводится новая переменная, принимающая значение в диапазоне 0..n, где n - число блоков в схеме передачи управления.
3. Вводятся n операций присвоения значений введенной переменной состояния. С каждым блоком связывается одна (для логического блока по количеству выходов) операция, в которой значение переменной становится равным номеру очередного исполняемого блока.
4. Вводятся n операций анализа переменной состояния, причем, если значение переменной состояния равно m (m<n), то управление передается блоку с номером m.
5. Строится новая управляющая структура в виде цикла с вложенными в него операциями анализа пере-
менной состояния и исполнения блоков исходной структуры с добавлением элементов присвоения значений переменной состояния.
Пример на рис. 3.16 иллюстрирует преобразование схемы передачи управления с циклами и метками к структурированному виду на основе введения переменной состояния.
5.1. НЕЗАВИСИМОСТЬ МОДУЛЕЙ.
Чтобы уменьшить сложность ПС, нужно разбить ее на множество небольших, в высокой степени независимых модулей. Довольно высокой степени независимости можно достичь с помощью двух методов оптимизации: усилением внутренних связей в каждом модуле и ослаблением взаимосвязи между модулями. Если рассматривать ПС как набор предложений, связанных между собой некоторыми отношениями (как по выполняемым функциям так и по обрабатываемым данным), то основное, что требуется, это догадаться, как распределить предложения по отдельным "ящикам" (модулям) так, чтобы предложения внутри каждого модуля были тесно связаны, а связь между любой парой предложений в разных модулях была минимальной.
Модульность. Понятие модульность носит универсальный характер и применяется при проектировании информационных систем, при проектировании вычислительной техники, при разработке программного обеспечения. Основной смысл разбиения системы на модули заключается в том, чтобы локализовать и изолировать влияние возмущающих воздействий или изменений. Существуют различные типы модульности в зависимости от того, какого рода возмущения или изменения рассматриваются.