Microsoft Word впвс book 2011 sev pa doc

Иметь 
оптимизированный, 
полуавтоматический, 
прозрачный, 
поддающийся проверке и математически корректный проектный поток от 
спецификации продукта до реализации для ВсС с доминирующим программным 
компонентом, создаваемых на «глубоко» программируемых платформах.
«Глубоко» программируемые платформы могут содержать в своем составе 
аналоговые компоненты, реконфигурируемую логику, специализированные 

---

18 
ASIC, программируемые процессоры всех типов, конфигурируемые 
процессоры и блоки, специализированные блоки аппаратуры и ПО, взятые из 
библиотек. 
Очень важным является то, что большая часть перечисленных выше 
проблем и задач, которые являются типичными для ВПО, обычно не 
воспринимаются в сообществе специалистов по программному обеспечению. 
Развитием и конкретизацией представленной выше точки зрения на 
проблемы создания ВПО является [60]. Автор работы, Э.А. Ли, предметно 
критикует сегодняшнюю ситуацию в области ВПО, однако в отличие от авторов 
[71] он понимает ВПО в большей степени как традиционное ПО различного 
рода последовательных интерпретаторов в составе ВсС. 
ВПО предназначено не для трансформации данных (как ПО «обычных» 
ВС), но для взаимодействия ВС с реальным миром. Рассматривая организацию 
ВПО на уровне архитектуры, Э.А. Ли выделяет в качестве основных 
абстракций программирования своевременность (timeliness), параллельность, 
живучесть (оригинальное liveness) и неоднородность (heterogeneity). 
Анализируя основные проблемы в области ВПО, Э.А.Ли [63, 62, 65, 60] 
указывает на следующее: «Что следовало бы сделать для получения 
параллельного и сетевого ВПО, которое было бы абсолютно надежным во 
времени? К сожалению, все необходимо было бы изменить. Базовые 
абстракции вычисления необходимо модифицировать для охвата времени. 
Архитектуру компьютера необходимо изменить для получения точного 
временно́го поведения. Сетевые методы необходимо изменить для обеспечения 
параллельности во времени. Необходимо изменить языки программирования 
для включения времени и параллелизма в их базовую семантику. ОС необходимо 
изменить для того, чтобы меньше полагаться на свойства для определения 
(косвенно) 
временны́х требований. Необходимо изменить методы 
проектирования ПО для определения и анализа временно́й динамики ПО. А 
традиционная граница между ОС и языком программирования должна быть 
переосмыслена. То, что необходимо, является почти переизобретением 
компьютерной науки». 
К счастью есть достаточно много того, что можно использовать. Подводя 
итог, Э.А. Ли призывает компьютерное сообщество собрать перечисленные 
методы вместе и направить усилия на построение «Встроенной Компьютерной 
Науки 21 века».
Важным является тезис о потенциальной неэффективности современных 
универсальных процессорных платформ со статистическими механизмами 
повышения производительности с позиций требований встроенного ПО. 
Применение 
подобных 
вычислителей, 
а 
также 
ряда 
технологий 
программирования (например, многих реализаций языка Java) вступает в 
прямое противоречие с основными критериями проектирования ВсС, и в 
первую очередь, с надежностью. Требуемая надежность, а во многих случаях и 

---

19 
функциональность, в этих случаях могут быть достигнуты только путем 
«виртуозного» программирования при условии значительной избыточности 
вычислительных ресурсов. Фактически это означает, что программист будет 
обходить на низком уровне негативные проявления механизмов повышения 
производительности с вероятностной составляющей, которые присутствуют в 
современных универсальных процессорах и реализациях языков высокого 
уровня. Все это ведет к резкому росту стоимости, как разработки, так и самих 
ВсС. 
Как было показано в предыдущем разделе, современные ВсС предполагают 
программирование на различных (на всех) уровнях и в различном проявлении. 
Программирование 
по-прежнему 
рассматривается 
как 
особый 
род 
деятельности, предполагающий определенные методологии, методики и 
технологии. Следовательно, важнейшими вопросами в контексте формирования 
единого проектного цикла ВсС необходимо считать четкое определение зоны 
ответственности программиста в проекте, стили и средства взаимодействия 
программиста со специалистами других профилей, возможность и 
целесообразность изменения традиционных зон ответственности и технологий 
программирования в области создания ВсС. 
Обсудим некоторые варианты определения ВПО и вытекающие из них 
трактовки зон ответственности и охватываемые технологии. 
Если ВПО определять как совокупность конечного кода, который 
определяет функционирование всех категорий программно-настраиваемых и 
программно-управляемых физических элементов в составе ВсС, то по стилям 
(методикам) создания целесообразно выделять область конфигурационного 
обеспечения (кода) и область программного обеспечения (кода). Отдельно в 
этом случае рассматривается вопрос о процедурах и средствах подготовки, 
проверки, доставки элементов ВПО для ВсС. Эти технологии и 
инструментальные 
средства 
оказываются 
в 
значительной 
степени 
изолированными от самого процесса создания ВсС. 
Такой взгляд на ВПО обладает рядом достоинств, из которых основным 
можно считать простое и понятное (упрощенное) неискушенному специалисту 
в области ВсС представление о месте, роли, способах создания ВПО. 
Приемлемое качество проектирования ВПО в такой идеологии достигается 
только в рамках небольших и несложных проектов ВсС, где приемлемо 
использование шаблонных решений. 
Недостаток такой упрощенной модели состоит в искусственном отделении 
конечного продукта (кода ВПО) от технологий и средств его создания. Это, по 
сути, исключает возможность эффективного поиска решений на системном 
уровне, препятствует использованию технологий на основе многоуровневой 
организации ПО (например, технологии виртуальных машин), ограничивает 
использование технологий проектирования с высоким уровнем абстракций, 
вступает в противоречие с перспективными способами проектирования и 
применения многих категорий элементной базы ВсС. 

---

20 
Вторым («обобщающим») вариантом трактовки ВПО может выступать 
определение ВПО как всей совокупности алгоритмического обеспечения ВсС. 
Этот подход хорошо укладывается в модель единого сквозного цикла 
проектирования ВсС, в которой важнейшее место занимают этапы 
высокоуровневого 
проектирования, 
широко 
используются 
абстракции 
организации вычислительного процесса и унифицированный взгляд на 
создание HW и SW компонентов системы. 
Эта позиция в вопросе создания ВПО является наиболее продуктивной и 
перспективной, и именно этот подход будет представлен далее в учебном 
пособии. 
Однако, забегая вперед, отметим ряд важных моментов в понимании ВПО, 
следующих из второй, «обобщающей» трактовки. В состав ВПО может 
включаться: 
• только то ПО, которое «работает» в режиме run-time внутри ВсС на 
последовательных интерпретаторах; 
• то, что на этапе проектирования технологически представлялось, как 
программирование и было в дальнейшем реализовано в ВсС в любом виде (в 
виде аппаратных блоков, конфигурационного обеспечения, традиционного 
программного кода); 
• вся совокупность деятельности по созданию алгоритмического наполнения 
ВсС, которая присутствует на этапах design-time и run-time. 
Перечисленные варианты идеологической позиции проектировщика в 
вопросах ВПО предполагают серьезные различия в организуемой 
технологической цепи, удельном весе этапов проектирования, влияют на 
требуемый состав команды разработчиков, доступные модели процесса 
проектирования, следовательно, на масштаб решаемых задач и эффективность 
решения.