Введение к работе
\ '"' ' * - - 'І
] диссартлций '
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Появление новых типов архитектур, многообразие реализаций систем в сочетании с экономической потребностью увеличения, длительности использования дорогостоящего программного обеспечения выдвигает требования мобильности и. преемственности систем. ПроСЧ лемы мобильности и преемственности являются общгзначимьми и проявляются в той или иной форме при проектировании и сопровождении любых систем.
Задачи мобильности и преемственности решаются на нескольких различных уровнях: языковом, системном, аппаратном и др.
На каждом уровне они имеют свои методы решения. Важно уметь правильно определить соотношение противоречивых ограничений на всех этих уровнях; которое позволяет достичь мобильности и преемственности системы в целом. При этом важнейшее значение имеют нижележащие уровни - аппаратура и операционные системы. Без дое* тижения преемственности на этих уровнях перенос прикладного программного обеспечения без его переработки невозможен.
Задачи мобильности и преемственности усложняются по мере развития вычислительных систем. Решение этих задач является важ-нь-м условием повышения надежности и сокращения сроков разработки программных систем.
Поэтому актуальной является выработка единообразного подхода к разработке, развитию и переносу операционных сред.
ЦЕЖи РАБОТЫ является исследование, развитие н реализация практически значш,<ых методов достижения мобильности и преемственности операционных систем, применимых на СМ ЭЕМ, а такде их обобщение для достижения мобильности при проектировании широкого' класса программно-аплаї »атных систем, с гибко изменяемыми архитек--турами.
В соответствии с поставленной целью основными задачами дис-сертаїпюішой работы являются:
1. Разработка алгоритмов для преобразования операционных систем, обеепечивакира мобильность м преемственность програм^: много обеспечения в сочетании с поддержкой развивавшихся ал-
4 -паратных средств и конфигурации вычислительных комплексов.
-
Выбор методологии, создание концегадии технологической среды, позволяющей строить надежные, мобильные, расширяемые программно-аппаратные системы применительно к мультн микропроцессорным системам и логическому проектированию СБИС.
-
Разработка принципов постіюенмя элементов рабочего маке та инструментальной су>еды, автоматизирующей проектирование прог-ІЙММНО- аппаратных систем.
4. Экспериментальное применение раяраОотаїшьк методов и
средств для проектирования логики фунициоютуювания сложных
СБИС, используя, свойства щк^етвенности и мобильности созданных
систем.
Теоретической и методологической основой для решения і оставленных задач послужили труды советских и зарубежных ученых в области создания методов щюектирования сложных программных и аппаратных систем, анализа и синтеаа систем, а также оценки проектных решений-
-
Г^хмьализиро van к осуществлен спектр стратегий, позволяющих средствам преобразования ОС достичь преемственности и мобильности программных продуктов для одаопрограммнои, иультидрог-раммной и многомашинной работы, обеспечивающей сочетание преемственности программ с использованием новых аптауодтсых и программных возможностей в среде CM SBM.
-
Предложена технология создания систем, обладшюцих новы-ыенным уровнем преемственности и мобильности. Технология состоит в формальном описаню* функционирования системы с последующим преобразованием описания и синтезом на ого основе как последовательных, так и параллелыЛчх программных и аппаратных систем. Технология позволяет гоздавать систему в целом, включая программную и аппауодную части, пересматривать границы между ними и строить снециалмзировачные устройства, выполнянкцне функции проектируемой системы. Технология позволяет синтезировать программы
* 5 -для одно- и мультипроцессорной среды и ссуіцествлять оптимизацию результирующей системы.
-
Предложенная технология разработки щюграммно-аппаратных систем применена к построению поведенческих моделей совремешюга 32 разрядного микропроцессора.
-
Разработаны формальные методы фушсципнально-эквивалентных преобразої аний алгоритмов, записанных в методологии формальных функциональных спецификаций. Функционально-зітивалентнью преобразования позволяют, в частности, привести последовательный алгоритм к параллельно конвейерному виду, используя одну и ту же функісионаїї-ную спецификацию системы для построения ряда систем, кыполняямиася в вычислительных средах с различным составом оборудование. В 1>езультате возникает возможность проектировать сис-т.нлі, огвечакицие противоречивым требованиям стоимости/проиаводиг гельности.
Разработанные методы, алгоритмы и реализованные программы применялись з процессе 1<азвития операционных систем СМ ЭВМ, начиная с 1975 года, в частности, в коміикжсах АРМ, отказоустойчивых, однородных и многомашинных комплексах на базе СМ ЭВМ. Они позволили обеспечить преемственность прикладного программного обеспечения и интерфейса оператора на уровне двоичных программ на піиуі'якєюіи Bv.ex этапов развития СМ ЭВМ (от М-400 и СМ-3 до СИ 1700). Это, в конечном итоге, способствовало длительному использованию программных здгедств в условных появления новых поколении оборудования.
Предложенная технология нроечтирсъанмя іїрограммно- аппаратных систем позволяет описывать сложные системы, обеспечивая повышенные возможности их реализации в одно и мультипроцессорных средах.
Примечение технологии к описанию логики функционирования СТОЮ позволяет соа^ьдть систему сквозного моделирования и проектирования интеллектуальных контроллеров и СЕНС.
ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ И ВИЗОДОЙ подтверждается результатами использования предюженньк н иселе до ванных н дис-
- б -
сертации методов и алгоритмов.
Исследования и разработки, выполненные в диссертации, осуществлялись в соответствии с планами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в Казанском отделении ИНЗУМ в период 1976 - 1986 г. и Казанском филиале ИЛИ АН в период с 1986 г. по настоящее время, а также в порядке личной инициативы.
Научные и практические результаты диссертации использовались в следующих темах ИЛИ Ait
НИР. Исследование организации вычислительного процесса многомашинное работы в комплексах повышенной надежности на базе мини- и микро-ЭВМ для операционной среды, совместимой с РОС РВ, и выработка требований к перспективным архитектурам вычислительных систем, обладающих отказоустойчивостью.
НИР. Мультипрограммная операционная система для 32-битной ПЭВМ 32ШІ (0С2).
НИР. Инструментальное средство функционального определения и моделирования микропроцессоров.
Использование результатов диссертационной работы подтверждено актами о внедрении, приведенными в приложении к диссертации.
Основные положения работы и отдельные результаты докладывались:
на международном симпозиуме социалистических стран "Технические и программные средства ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ". Москва 1979 г.
на международном семинаре "Сети ЭВМ". Москва 1988 г.
на международной конференции-ярмарке "Технология программирования 90-х". Киев 1991 г.
на всесоюзных конференциях и школах-семинарах в г. Киеве 1979 г., Севастополе 1980 г., Донбассе 1982 г., Орле 1982 г., Иркутске 1933 г., Москве 1984 г., Новосибирске 1985 г., Ереване 1987 г., Бердянске 1991 г.
ежегодно на республиканских конференциях и отчетных конференциях Казанского научного центра АН СССР.
За период с 1976 г. по настоящее время по теме диссертации, опубликовано более 20 работ.
СТРУКТУРА И ОБъЕМ РАБОТЫ
