Технология модульного проектирования систем
Коэффициенты К{ = 1 — для простых переменных и Kt> 1 — для сложных ТД. F (Xj) = 1, если Xj — простая переменная, и F (Xj) > 1 — для сложных ТД. Необходимо отметить, что в формулу (1.1) входят данные, принадлежащие к регулярной и нерегулярной информационной связи. Определение простых и сложных ТД будет приведено ниже. К характеристикам вызова относятся: способ определения точки входа в вызываемый… Читать ещё >
Технология модульного проектирования систем (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Технология модульного программирования основывается на понятии модуля, который осуществляет преобразование множества исходных данных X во множество выходных данных Y и задается в виде отображения:
На множества X, Y и отображение М накладывается ряд ограничений и дополнительных условий, позволяющих отделить модуль как самостоятельный программный элемент. Модуль обладает множеством свойств и характеристик. Эти свойства проявляются на трех основных процессах разработки системы: проектировании, разработке и выполнении[1].
Проектирование ПС включает определение следующих свойств модулей:
- • выполнение одной или более взаимосвязанных функций;
- • логическая законченность функции;
- • независимость одного модуля от других (внутренняя логика данного модуля не связана с логикой работы других);
- • замена отдельного модуля без нарушения структуры;
- • вызов других модулей и возврат данных вызвавшему модулю;
- • уникальность именования модуля и др.
Процесс разработки модулей основан на следующих свойствах:
- • описание модулей па одном из ЯП и представление в виде КПИ;
- • обязательное описание характеристик модуля в паспорте;
- • задание ограничений на размер модуля.
Процесс выполнения ПС основывается на следующих требованиях к свойствам характеристик модуля:
- • возможность использования КПИ в различных точках вариативности ПС;
- • передача данных между модулями через вызов CALL;
- • изменение передаваемых данных и др.
Не все свойства одинаково важны в процессе разработки ПС. Однако для модульного проектирования характерны две тенденции — усиление внутренних связей в модуле и ослабление внешних связей. Хорошо спроектированный модуль обладает значительно более сильными внутренними связями, чем внешними. При выполнении этого условия процесс сборки модулей можно рассматривать как сочетание неделимых программных единиц с определенными свойствами без учета их внутренней структуры. С учетом этого выделены свойства модулей, наиболее важные для процесса сборки:
- 1) логическая законченность процесса проектирования;
- 2) заменяемость отдельного модуля в ПС;
- 3) возврат управления вызывающему модулю;
- 4) обращение одного модуля к другим;
- 5) раздельная компиляция внешнего модуля;
- 6) использование модуля в различных точках ПС;
- 7) спецификация паспорта и текста модуля в ЯП.
Приведенные свойства позволяют выбрать аксиоматический подход к определению модуля.
Модулем в рамках метода модульного программирования называется программный объект, характеризующийся свойствами 1—7 и реализующий отдельную функцию Это определение задает границы применения понятия «модуль».
Определение типов связей модулей Под типом связи будем понимать: 1) связь по управлению; 2) связь по данным.
1. Связь по управлению характеризуется наличием или отсутствием среды ЯП и механизмом вызова.
Среда ЯП определяется как совокупность программных средств окружения модулей с ЯП, включающих:
- • системные средства процессов выполнения библиотечных программ связи с ОС, вычисление стандартных функций, обработки внутренних структур данных и т. д.;
- • внутренние структуры данных, точки передачи и управления.
Механизм вызова через CALL в ЯП.
Связь по управлению описывается следующей функцией:
СР = К{+К2,
где К{ — коэффициент механизма вызова; К2 — коэффициент перехода от среды ЯП вызывающего модуля к среде ЯП вызываемого.
Для стандартного механизма вызова Кх = 1, для нестандартного К{ = + а (а > 0). Здесь а зависит от количества отличных от стандарта характеристик вызова.
К характеристикам вызова относятся: способ определения точки входа в вызываемый модуль; механизм передачи управления; формирование адреса возврата в вызывающий модуль; доступ к списку параметров; метод сохранения и восстановления регистров вызывающего модуля.
Коэффициент К2 зависит от количества операций, необходимых для перехода от среды вызывающего модуля к среде вызываемого и наоборот. Аналитического выражения для К2 не существует, но можно указать параметры, от которых он зависит. К ним относятся: количество библиотечных модулей, входящих в среду; количество выполняемых ими функций; количество структур данных, входящих в среду; ЯП вызывающего и вызываемого модулей.
Если вызывающий и вызываемый модули написаны на одном ЯП, то К2 = 0. Для остальных случаев К2 > 0.
2. Связь, но данным между модулями. Различают регулярную и нерегулярную связь. Регулярная характеризуется целенаправленным обменом определенного множества данных при каждой активизации вызываемого модуля с помощью оператора вызова CALL. Нерегулярная — непостоянством обмениваемых данных через посредников.
К этому типу связи относится обмен данными с глобальными именами или внешними файлами. Эта связь характеризует сложность ПС, описываемую следующей функцией:
где Kj — весовой коэффициент для i-го параметра; F (Xj) — функция количества элементов простых типов для параметра хг
Коэффициенты К{ = 1 — для простых переменных и Kt> 1 — для сложных ТД. F (Xj) = 1, если Xj — простая переменная, и F (Xj) > 1 — для сложных ТД. Необходимо отметить, что в формулу (1.1) входят данные, принадлежащие к регулярной и нерегулярной информационной связи. Определение простых и сложных ТД будет приведено ниже.
- [1] См.: Лаврищева Е. М, Грищенко В. Н. Связь разноязыковых модулей в ОС ЕС. — 1982,136 с.