4.3.2 Состав программного обеспечения

При разработке программного обеспечения системы DX200 были реализованы концептуальные принципы построения ПО систем реального времени: нисходящая стратегия проектирования программ, принцип многопрограммного управления, модульный принцип построения ПО. Программное обеспечение подразделяется на функционально самостоятельные части или процессы, которые, в свою очередь, разделяются на модули. Процессы, объединяющие программы функционирования системы коммутации, выполняются в реальном масштабе времени под управлением операционной системы, которая предоставляет им необходимые услуги по распределению времени между микропроцессорами, по обеспечению обмена сообщениями, по стандартизации стыков между процессорами.

Основное ПО состоит из основного прикладного ПО и системного ПО (рисунок 4.25).

Рисунок 4.25 – Структура программного обеспечения ЦСК DX200

В основное прикладное ПО входят три взаимодействующие части с набором программ определенного функционального назначения: ПО предварительной обработки сигнализации, программы обработки вызовов и технической эксплуатации.

Системное ПО реализует функции исполнительной операционной системы и вспомогательных программ системного ПО.

4.3.3 Системное программное обеспечение

Каждая микро-ЭВМ имеет операционную систему, основными функциями которой являются:

1) создание и ликвидация процессов. Процесс представляет собой программную конструкцию специального типа, предназначенную для выполнения некоторой функции. Процесс может находиться в одной из четырех стадий своего существования (рисунок 4.26).

Рисунок 4.26 – Стадии существования процесса

В состоянии покоя процесс загружен в оперативную память управляющего устройства, но не активизирован, т.к. нет заявок на его выполнение. При поступлении заявки операционная система переводит процесс в состояние готовности. Стадия выполнения – это отрезок времени, в течение которого процесс использует рабочее время управляющего устройства. Стадия ожидания определяет задержку процесса освобождения ресурсов, необходимых для его выполнения, или до завершения этапа выполнения других процессов. За время своего существования процесс, как правило, совершает многократные переходы из состояния выполнения в состояние ожидания, что обусловлено принципом многопрограммного управления;

2) распределение времени работы процессоров в зависимости от приоритетов выполняемых программ;

3) обеспечение информационного обмена между процессами внутри микро-ЭВМ и между разными микро-ЭВМ с помощью буферизации сообщений. Очередность записи сообщений в буфер определяется дисциплиной обслуживания заявок, что позволяет избегать конфликтов при одновременном поступлении сообщений от нескольких процессов;

4) синхронизация процессов, которая обеспечивается путем задержки выполнения процесса до наступления некоторого события, сообщение о котором должно поступить от другого процесса;

5) распределение памяти, необходимое для нормального функционирования процессов. Память может потребоваться, например, для создания новых экземпляров процессов, динамических объектов данных, буферов и т.д. Рациональное распределение памяти позволяет уменьшить общий объем памяти управляющей системы, достаточный для нормальной работы всех программ системы.

Вспомогательные программы системного ПО состоят из группы программ и процессов.

К вспомогательным программам относятся:

- программы отладки,

- программы вызова операционной системы,

- программа начальной установки,

- библиотека программ общего назначения.

В состав вспомогательных процессов входят:

процесс-таймер реального времени, реализующий отсчет реального времени. Он используется для установки календарного времени, запуска и останова программ, формирования выдержек времени;

процесс контроля, обеспечивающий периодические профилактические проверки работы различных процессов, состояний счетчиков ошибок, флажков неисправностей и т.д., либо на основе директив ЭВМ технической эксплуатации;

процессы управления периферийными устройствами осуществляют управление устройствами машинной периферии (накопителями на магнитной ленте и дисках, печатающим устройством, дисплеем).