Лабораторные работы №1-3 по дисциплине: Программное обеспечение инфокоммуникационных систем (часть 2-я). Вариант №0, 10, 20, 30, 40

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
по дисциплине:
Программное обеспечение инфокоммуникационных систем (часть 2)
«Построение структурной модели телекоммуникационной системы с помощью пакета PragmaDev Studio»
1. Цель работы
Изучить этапы создания проекта в пакете PragmaDev Studio на примере построения заданной системы и формирования структурной диаграммы взаимодействия элементов этой системы.

2. Задание
1. Создать проект в пакете PragmaDev Studio и выполнить пример из п.2.2 и 2.3 данных методических указаний. Сделанный проект сохранить для использования при выполнении заданий лабораторной работы 2 и3.
2. Выполнить индивидуальное задание (п.3), в котором по номеру варианта (по последней цифре пароля, если 0, то вариант 10) следует:
- создать в пакете PragmaDev Studio заданную структуру системы, отразить указанные взаимосвязи между элементами системы, а также связи с окружением;
- средствами языка SDL построить структурную диаграмму взаимодействия элементов заданной системы;
- результаты отразить в отчете.
3. Общее описание моделируемой системы
В лабораторной работе с помощью пакета PragmaDev Studio в качестве примера рассматривается простая система связи, которая состоит из центрального блока и нескольких оконечных устройств. Программная поддержка рассматриваемой системы включает в себя:
1) процесс pCentral, который размещается в центральном блоке и реализует функции этого блока;
2) процесс pLocal, алгоритм работы которого обеспечивает непосредственное обслуживание поступающих вызовов; этот процесс размещается в каждом оконечном устройстве, т.е. существует в нескольких экземплярах.
Для описания в более строгом (формализованном) виде последовательности происходящих событий, которые относятся к объектам в составе моделируемой системы, воспользуемся языком диаграмм взаимодействия (Message Sequence Charts – MSC). Основным элементом при построении такой диаграммы (часто её называют «стрелочная диаграмма») является трасса объекта – отдельная вертикальная ось времени между двумя прямоугольниками, которые называют стартовым (вверху) и конечным (внизу). Вдоль этой оси откладываются события, имеющие отношение к конкретному объекту, имя которого указывается в стартовом прямоугольнике. Взаимодействие между двумя объектами (или между объектом и окружением системы) осуществляется только при помощи передачи некоторых сообщений, и каждое событие обозначается горизонтальной стрелкой с указанием названия сообщения.
На рис. 1.1. приведен пример MSC-диаграммы, где показан процесс обслуживания одиночного вызова сразу после процедуры инициализации (запуска) системы, которая выбрана как объект изучения в цикле лабораторных работ.
 P1 P2 B1 B2 Env
P1  S2 S3  S3
P2 S2; S4   S1; S8 
B1 S5   S7 S6
B2  S8   
Env S3
    
Лабораторная работа №2
(Построение структурной модели телекоммуникационной системы с помощью пакета PragmaDev Studio)
1. Цель работы:
Изучить принцип построения функциональной модели системы и алгоритм ее реализации с помощью пакета PragmaDev Studio.

Задание:
1. С помощью раздела 2 в методических указаниях выполнить демонстрационный пример, который реализуете в проекте, сделанном в лабораторной работе 1 с помощью пакета PragmaDev Studio. Созданный проект сохранить для использования при выполнении заданий лабораторной работы 3.
2. Выполнить индивидуальное задание – используя графические средства языка SDL, построить модель конечного автомата по известной матрице состояний и сигналов этого автомата. Матрицу выбираете по варианту, соответствующему последней цифре пароля (если 10, то вариант 0).
3. С помощью пакета PragmaDev Studio создать проект, в котором реализовать построенную модель как диаграмму процесса и провести ее синтаксическую проверку.
4. Результаты выполнения задания оформить в виде отчета.


2. Выполнение работы:

Общее описание моделируемой системы
Под функциональным описанием системы будем понимать описание действий, выполняемых отдельными компонентами системы, включая их взаимодействие между собой посредством выдачи и получения дискретных порций информации. С точки зрения языка SDL основным функциональным компонентом, определяющим поведение системы, является процесс. В свою очередь, за этим термином стоит понятие автомата с конечным числом состояний (Finite State Machine – FSM).
Автомат с конечным числом состояний – это математический объект, который обладает следующими свойствами:
– имеется множество дискретных состояний, и в любой момент времени автомат пребывает в одном из этих состояний;
– на входе автомата возникают некоторые сигналы (говорят также «наступают события);
– при поступлении входного сигнала автомат мгновенно переходит в другое состояние (в частном случае оно может совпадать с текущим) и одновременно выдает некоторый выходной сигнал;
– для каждого состояния и для каждого входного сигнала однозначно известно новое состояние, в которое перейдет автомат, и ответный сигнал, который появится на выходе. В отличие от обычного автомата (FSM), обобщенный (расширенный) автомат (Extended Finite State Machine – EFSM) имеет целый ряд особенностей:
1) Переход из одного состояния в другое происходит не мгновенно, а занимает некоторый промежуток времени.
2) Как следствие, на входе процесса образуется очередь сигналов, поэтому важным фактором становится дисциплина (правила) выборки сигналов из очереди.
3) Во время перехода из одного состояния в другое процесс может производить вычисления, а также выполнять целый ряд других действий: работа с таймерами, выдача выходных сигналов, порождение других процессов, вызов процедур и др.
4) Совершая переход, процесс может заниматься проверкой некоторых условий и, в зависимости от результата проверки, изменять дальнейший порядок действий, т.е. направление перехода в другое состояние.
Именно эти особенности приближают довольно абстрактное понятие FSM к реальным вычислительным процессам в системах управления сложными распределенными объектами, компоненты которых взаимодействуют с помощью дискретных сигналов.
Вариант 10
 Disconnected Connecting Connected
CR Connecting / ICONind  
ICONresp  Connected / CC  
IDISreq  Disconnected / DR Disconnected/ DR
DT   Connected / AK, IDATind


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
по дисциплине:
Программное обеспечение инфокоммуникационных систем (часть 2)
«Изучение симулятора в пакете PragmaDev Studio»
1. Цель работы
Познакомиться с симулятором, который имеется в составе пакете PragmaDev Studio и позволяет увидеть в динамике, как функционирует созданная модель.
В данной лабораторной работе используется модель системы связи, построенная средствами языка SDL, которая была реализована в лабораторных работах 1 и 2 по алгоритмам п.2.

2. Задание
1. С помощью раздела 2 в методических указаниях выполнить демонстрационный пример, который реализуете в проекте, сделанном в лабораторных работах 1 и 2 с помощью пакета PragmaDev Studio.
2. Выполнить индивидуальное задание – используя проект, созданный по заданию 1, выполнить симуляцию для своего варианта исходных данных (вариант определяется последней цифрой пароля, если цифра 0, то вариант 10).
3. Результат симуляции оформить в виде отчета.
3. Общее описание моделируемой системы
Ключевым инструментом для отладки и оптимизации программных продуктов являются симуляторы. В случае компьютерной модели, построенной на основе концепции конечного автомата, симуляторы предоставляют возможность имитировать в динамике поведение автомата. В частности, можно в пошаговом режиме прослеживать работу модели и наблюдать за последовательностью переходов между состояниями автомата, одновременно контролируя значения тех переменных, от которых зависит эта последовательность. Таким способом пользователь получает предметное понимание того, как система реагирует на определенные внешние и внутренние стимулы.
По существу, для построения и отладки модели используются одни и те же графические представления. В результате во время тестового прогона модели можно видеть текущие состояния автоматов в составе модели, динамически порождаемые и уничтожаемые экземпляры процессов, передаваемые сообщения и изменяющиеся значения их атрибутов. Это позволяет создавать графические исполняемые спецификации, а затем проверять их до начала программирования на языке высокого уровня.
Симуляция бывает весьма полезной для быстрой первоначальной оценки качества построенной модели. Она в меньшей степени подходит для поиска тонких ошибок, т.к. симулировать большое количество разных сценариев поведения системы непрактично и часто не представляется возможным.
Вариант Списочные номера абонентов 
1 10, 12, 15, 18 
1) Поступление вызова от абонента 12 и установление соединения с абонентом 15
2) Поступление вызова от абонента 18 к абоненту 12 (находится в занятом состоянии)
3) Поступление сигнала об отбое на стороне абонента 15

Лабораторная работа 1 25.06.2022 26.06.2022 Зачет Уважаемый, Мейкшан Владимир Иванович
Лабораторная работа 2 26.06.2022 27.06.2022 Зачет Уважаемый, Мейкшан Владимир Иванович
Лабораторная работа 3 01.07.2022 03.07.2022 Зачет Уважаемый, Мейкшан Владимир Иванович