Программное обеспечение. Свойства программного обеспечения устройств в сетях телекоммуникации

Табличный метод, или метод универсальной программы

Его характерные особенности:

• Математическое задание объектов, которое выражается в записи алгоритмов в виде рекурсивных или табличных функций.
• Описание процессов с точки зрения автоматной модели.

Объекты

Объектами, над которыми проводятся действия, являются комплекты станции, коммутационные поля. В данном случае будут рассматриваться станции. Иногда для обработки используются виртуальные объекты. Примером реального объекта служит комплект аналоговой абонентской линии, рассмотренный в "Алгоритмы отдельных функций, выполняемые в станциях с программным управлением" . Запрос на обработку следует от комплекта в сторону внешней среды после снятия абонентом трубки

Согласно концепции объекта он имеет атрибуты, необходимые для работы с этим объектом. Например, это могут быть:

1. Тип комплекта. Этот атрибут в нашем примере позволяет определить перечень программ обработки абонентского вызова.
2. Номер комплекта. На станции может быть сотни тысяч комплектов одного типа. Номер позволяет определить, с каким из них надо работать.
3. Состояние комплекта. Это атрибут указывает, на каком этапе находится работа, осуществляемая внешним окружением с этим комплектом (комплект свободен, занят, заблокирован и т. д.) Значение этого атрибута, в отличие от рассмотренных выше атрибутов, меняется в процессе работы.

Каждый из этих атрибутов может быть пронумерован и представлен, как параметр функции, называемый абонентским комплектом — f_АК (x₁, x₂, x₃,…… x_n).

Аналогичные атрибуты имеют и другие комплекты. Например, рассмотреvнный в примере установления соединения в полностью децентрализованной системе ( "Коммутационные поля на микроэлектронной элементной базе" ) приемник много частотного набора (МЧПП) имеет те же атрибуты, что и абонентский комплект:

1. Тип комплекта
2. Номер комплекта
3. Состояние комплекта

Однако он имеет несколько своих характерных атрибутов, например:

1. Номер принятой цифры (возможные значения 1, 2, 3, …)
2. Значение 1-й цифры
3. Значение 2-й цифры
4. и т. д.

Эти атрибуты также участвуют в обработке вызова.

Динамический объект — соединение

Объекты могут быть виртуальными (воображаемыми), которые не существуют реально, но описаны логически и отображаются только в памяти. Одним из таких важных объектов является соединение.

Для многих систем соединение существует в реальном оборудовании, отображая временную совокупность приборов, реализующих физическое соединение двух оконечных терминалов.

Приведем пример. Он уже был подробно рассмотрен в разделе "Установление соединения в полностью децентрализованных системах коммутации" ( "Коммутационные поля на микроэлектронной элементной базе" , рис. 2.18). Ниже (рис. 4.2) приводим сокращенный вариант для иллюстрации понятия виртуального объекта "соединение". В этом примере абонентский комплект ( АК1 ) соединяется с модулем многочастотного передатчика (МЧПП) для передачи набора номера. Согласно рассмотренному ранее алгоритму абонент набирает номер входящего абонента, после чего другая часть многочастотного приемопередатчика (МЧПП) набора номера подсоединяется к модулю абонентских аналоговых линий входящего абонента (абонентскому комплекту АК2 ) для определения его состояния. После этих действий на станции появляется новый объект "соединение", который отображается с помощью адресов связки. Для этого к атрибутам реального объекта добавляется атрибут номер адреса связки — N_СВ. Его значение указывает номера типа и номер комплекта, соединенного с данным. Тогда функция, отражающая, например, объект АК1 как функцию с помощью его атрибутов (параметров), имеет вид

f_АК1=f(N_тип, N_АК1,N_СВ),

где

N_тип — номер типа комплекта, в данном случае тип АК (обычно этому типу присваивается номер 1);

N_АК1 — номер комплекта среди своего типа АК (например, от 100 до 10000 в зависимости от емкости станции);

N_МЧПП — номер комплекта среди своего типа МЧПП (например, от 100 до 10000 в зависимости от емкости станции);

N_СВ — номер связи (значения определяются типом и номером в типе комплектов, участвующих в соединении).

Аналогично отображается рассматриваемый в примере объект МЧПП

f_МЧПП = f(N_тип, N_МЧПП , N_СВ,, N₁, …, N_K).

увеличить изображение
Рис. 4.2. Принцип создания и отображения объекта "соединение" а) условное изображение соединения реального оборудования, б) распределенное отображение соединения с помощью адреса связи. в) централизованное отображение соединения с помощью адреса связи.

Отличие только в номере типа, который должен принимать значение, закрепленное за этим типом комплекта, и в дополнительных параметрах характеристики набранного номера, о которых сказано выше, обозначенных N₁, N₂..., N_k.

Заметим, что объект "соединение" является динамическим. Он изменяется в процессе установления соединения. В процессах, обеспечивающих передачу данных, он не обязательно имеет аналог соединения реального оборудования. Он может отображать параметры виртуального пути или канала. Функционально объект "соединение" может быть отображен двумя способами децентрализованным (рис. 4.2б), централизованным (рис. 4.2в).

При децентрализованном способе соединение отображается с помощью записи номера и типа предыдущего устройства на место переменной "адрес связи" ( N_СВ ) последующего устройства (это стрелками показано на рисунке). Для надежности тип и номер последнего устройства записывают в адрес связи первого устройства (замыкают "кольцо").

При централизованном способе создается новое виртуальное устройство — "процесс", в котором записывают в переменные адреса связи – номера и тип участников соединения

Объект "соединение" может также иметь свои атрибуты (например, категорию соединения), которые здесь не указаны.

Серверы

Согласно концепции архитектуры распределенных вычислительных ресурсов (одной из которых является CORBA) объекты выступают в виде клиентов, обслуживание которых осуществляется серверами. Серверы, применяемые при табличном подходе, были рассмотрены ранее в виде алгоритмов отдельных функций. Проблема заключается в том, что по запросу клиента должны быть вызваны только определенные функции и в определенном порядке. Для этого в рассматриваемом методе предлагается табличная запись функции (универсальная программа).

Для дальнейшего изучения уточним применяемые термины.

Универсальная программа

Это один из основных результатов теории вычислимости, излагаемый метод является ее первым приложением, помимо математики. Не вдаваясь в математические подробности, приводим цитату [12, 33]:

"Универсальные программы — это программы, которые в некотором смысле реализуют все программы. Сначала существование универсальной программы кажется неправдоподобным. Тем не менее нетрудно убедиться, что она существует. Суть состоит в том, что универсальная программа не должна обязательно содержать в себе все другие программы. Она должна уметь кодировать и декодировать номера всех программ, которые могут быть записаны и допустимы на заданном языке программирования".

Можно добавить, что программы есть последовательность из заданных команд. Количестов таких последовательностей велико, но не бесконечно и может быть перечислено. Оно поддается закономерному описанию в виде их номеров. Теоретическое исследование универсальных программ выходит за пределы этого курса.