Язык спецификации и описания

Язык спецификации и описания ( SDL ) — это язык спецификации, предназначенный для однозначной спецификации и описания поведения реактивных и распределенных систем .

Обзор

ITU -T определил SDL в Рекомендациях Z.100–Z.106. SDL изначально ориентировалась на телекоммуникационные системы; По состоянию на 2016 год ^[update] его текущие области применения включают управление процессами и приложения реального времени в целом. Благодаря своей природе его можно использовать для представления систем моделирования. ^[1] без двусмысленности и с графическим обозначением.

Язык спецификации и описания обеспечивает как графическое графическое представление (SDL/GR), так и текстовое фразовое представление (SDL/PR), которые являются эквивалентными представлениями одной и той же базовой семантики. Модели обычно отображаются в графической форме SDL/GR, а SDL/PR в основном используется для обмена моделями между инструментами. Система определяется как набор взаимосвязанных абстрактных машин, которые являются расширениями конечных автоматов (FSM).

Язык формально завершен , ^[2]поэтому его можно использовать для генерации кода как для моделирования, так и для конечных целей.

Язык спецификации и описания охватывает пять основных аспектов: структуру, связь, поведение, данные и наследование. Поведение компонентов объясняется разделением системы на ряд иерархий. Связь между компонентами происходит через вентили, соединенные каналами. Каналы относятся к типу каналов с задержкой, поэтому связь обычно асинхронная, но когда задержка установлена на ноль (то есть, задержка отсутствует), связь становится синхронной.

Первая версия языка была выпущена в 1976 году с использованием графического синтаксиса (SDL-76). Он был пересмотрен в 1980 году с некоторой элементарной семантикой (SDL-80). Семантика была уточнена в 1984 году (SDL-84), была введена текстовая форма для машинной обработки и введены данные. В 1988 году был выпущен SDL-88 с формальной основой языка: абстрактной грамматикой, а также конкретной грамматикой и полным формальным определением. Версия, выпущенная в 1992 году (SDL-92), представила объектно-ориентированные концепции, такие как наследование, абстрактные универсальные типы и т. д., при этом объектно-ориентированные функции описываются преобразованиями в необъектно-ориентированные. SDL-2010 — это последняя версия, обновленная версия SDL-2000, полностью основанная на объектной ориентации, а не на описании с помощью преобразований. Эта версия сопровождается профилем UML : Рекомендация ITU-T Z.109 (04/12), SDL-2010 в сочетании с UML. В SDL-2010 также появилась поддержка типов данных C, первоначально представленная в SDL-RT.

Организация

Уровень иерархии

Уровень иерархии SDL структурирован следующим образом.

Библиотечный пакет
Системный агент
Блокировать агент
Технологический агент
Тип процедуры
Дистанционная процедура

Архитектура

Система SDL состоит из функциональных блоков, и каждый блок может быть дополнительно разложен на подблоки. Блок самого низкого уровня состоит из одного процесса или нескольких процессов, описываемых как конечные автоматы.

Коммуникация

Блоки связаны через каналы, по которым передаются сообщения (или сигналы), которыми обмениваются блоки. Блочный агент состоит из агентов процесса.

Поведение

Каждый агент процесса представляет собой конечный автомат, который вносит свой вклад в действие, выполняемое системой. Сообщение-стимул, поступающее из окружающей среды или от другого агента к агенту, называется сигналом. Сигналы, полученные агентом процесса, сначала помещаются в очередь (входной порт). Когда конечный автомат находится в состоянии ожидания, если первый сигнал во входном порту включен для этого состояния, он запускает переход, ведущий в другое состояние. Переходы могут выводить сигналы другим агентам или в окружающую среду. Агенту процесса разрешено содержать типы процедур, чтобы одни и те же действия можно было вызывать из разных мест. Также разрешено вызывать процедуру удаленного типа, чтобы вызвать процедуру в другом агенте (или даже в другой системе) и дождаться ответа.

В этом примере MyVariable имеет тип INTEGER и является единственной переменной в процессе. Первый переход — это начальный переход, который инициализирует локальную переменную. сообщение запроса на соединение conReq Отправляется 5-секундный таймер conReqTimer , запускается , и конечный автомат переходит в состояние соединения . В состоянии соединения , если таймер срабатывает (что эквивалентно получению сообщения), запрос на соединение отправляется снова до 10 раз. Если получено подтверждение соединения, конечный автомат переходит в подключенное состояние. Это типичный сценарий телекоммуникационного протокола.

Доступные символы:

Данные

Абстрактные типы данных SDL (ADT) поддерживают базовые типы данных, такие как INTEGER, REAL, CHARSTRING, а также структурированные, такие как структуры (STRUCT), перечислимые (LITERALS), константы (SYNONYMS). Синтаксис похож на синтаксис Паскаля, например, присваивание пишется ':='.

Варианты

SDL-RT основан на языке спецификации и описания ITU, заменяющем язык данных на C. ^[3] Последняя версия стандарта SDL (SDL'2010) теперь включает поддержку типов данных и синтаксиса C, что делает базовый принцип SDL-RT частью официального стандарта.
TNSDL — это вариант, разработанный Nokia для внутреннего использования.

Связанные технологии

MSC Схема последовательности сообщений . Еще одно обозначение, связанное с ITU-T, для описания динамического поведения системы.
ASN.1 Первая абстрактная синтаксическая нотация . Стандарт ISO для описания типов данных, которые можно использовать в SDL.
TTCN-3 Нотация тестирования и контроля тестирования, версия 3. Язык тестирования, стандартизированный ITU-T и написанный ETSI.
Унифицированный язык моделирования . Общая нотация моделирования. Профиль стандартизирован на основе SDL.

См. также

Ссылки

^ Фонсека и Касас, Пау и Пи, Ксавье и Казановас, Хосеп и Хове, Жорди (2013). «Определение имитационных моделей виртуальной реальности с использованием диаграмм языка спецификации и описания». SDL 2013: Проектирование надежности на основе моделей . Конспекты лекций по информатике. Том. 7916. Шпрингер Берлин Гейдельберг . стр. 258–274. дои : 10.1007/978-3-642-38911-5_15 . HDL : 2117/22156 . ISBN 978-3-642-38910-8 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Р. Грамм; Р. Готцхейн (2007). Фундаментальные подходы к программной инженерии . Конспекты лекций по информатике. Том. 4422. Спрингер . стр. 200–214. дои : 10.1007/978-3-540-71289-3_17 . ISBN 978-3-540-71288-6 . S2CID 22556123 .
^ «Язык спецификации и описания – реальное время» . Проверено 29 марта 2014 г. Основное использование SDL-RT — разработка встроенного программного обеспечения реального времени. SDL-RT основан на одновременно выполняемых задачах, которые обмениваются информацией посредством сообщений и синхронизируются друг с другом с помощью семафоров.

Внешние ссылки

[1] Фонсека и Касас, Пау и Пи, Ксавье и Казановас, Хосеп и Хове, Жорди (2013). «Определение имитационных моделей виртуальной реальности с использованием диаграмм языка спецификации и описания». SDL 2013: Проектирование надежности на основе моделей . Конспекты лекций по информатике. Том. 7916. Шпрингер Берлин Гейдельберг . стр. 258–274. дои : 10.1007/978-3-642-38911-5_15 . HDL : 2117/22156 . ISBN 978-3-642-38910-8 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[2] Р. Грамм; Р. Готцхейн (2007). Фундаментальные подходы к программной инженерии . Конспекты лекций по информатике. Том. 4422. Спрингер . стр. 200–214. дои : 10.1007/978-3-540-71289-3_17 . ISBN 978-3-540-71288-6 . S2CID 22556123 .

[SDLRTORG-3] «Язык спецификации и описания – реальное время» . Проверено 29 марта 2014 г. Основное использование SDL-RT — разработка встроенного программного обеспечения реального времени. SDL-RT основан на одновременно выполняемых задачах, которые обмениваются информацией посредством сообщений и синхронизируются друг с другом с помощью семафоров.

[1]

[2]

[3]