Контрольная работа: Запись информации на магнитный носитель
2. Описание процесса
асинхронный репозиция редукция сеть пери
В качестве вычислительного процесса был выбран процесс со следующим названием: «Запись информации на магнитный носитель». Кратко опишем его суть.
Процесс записи на магнитный диск является достаточно сложной задачей и составить метамодель «асинхронный процесс» во всех деталях соответствующую реальному процессу не представляется возможным, так как неизбежны сильная детализация, а так же повышение сложности модели.
Процесс записи опишем следующей последовательностью команд и операций: магнитный диск вставлен в дисковод и готов для записи (часть магнитной поверхности уже может содержать какую-либо информацию). Дисковод состоит из множества механических деталей и механизмов, управление которыми осуществляет микроконтроллер – устройство, которое получает команды от центрального процессора и выполняет их.
Запись информации производится специальной записывающей головкой, которая подводится к соответствующей дорожке и сектору с помощью системы позиционирования головки. Запись информации происходит посекторно. Количество секторов для записи содержится в специальном регистре контроллера и декрементируется после записи очередного сектора.
После того как очередной сектор записан, головка позиционируется на следующий сектор. Очередная порция данных (для записи) считывается по шине данных.
После того, как данные записаны, производится контроль записи (верификация или CRC (проверка контрольной суммы)). Такая операция необходима для проверки правильности записанной информации. В случае ошибки записи, специальный регистр (Data Error Register) устанавливается в единицу и запись прекращается. Головки при этом отводятся от поверхности.
Успешная запись всех секторов завершается сбрасыванием в 0 регистра ошибок данных. Регистр, содержащий количество секторов для записи так же обнуляется. Головки отводятся от поверхности магнитного носителя и контроллер выдает сигнал по шине данных процессору об окончании операции ввода/вывода.
3. Построение метамодели «асинхронный процесс»
Прежде всего, выделим компоненты рассматриваемого процесса:
| 1. N | 2. Обозначение | 3. Описание |
| 4. 1 | 5. K | 6. Микроконтроллер дисковода. Работает (K+) |
| 7. 2 | 8. S | 9. Свободное место. Есть в наличии (S+) или нет (S-) |
| 10. 3 | 11. E | 12. Регистр, сигнализирующий ошибку. Произошла ошибка (E+) |
| 13. 4 | 14. P | 15. Механизм позиционирования головки записи. Задействован (P+) |
| 16. 5 | 17. W | 18. Головка записи. Записывает информацию (W+) |
| 19. 6 | 20. C | 21. Блок контроля правильности записи (crccheck). Проводится проверка (C+) |
| 22. 7 | 23. F | 24. Fat таблица. Обновление fat таблицы после записи (F+) |
Для описания процессов и задания их взаимодействия требуется структурирование ситуаций. Структурируем ситуации по первому способу, при котором каждая из ситуаций представляется двоичным вектором, размерность которого равна числу семантически задаваемых компонент, а число единиц вектора соответствует числу истинных в этой ситуации предикатов.
Используя выделенные компоненты, опишем ситуации, возникающие в процессе записи информации на магнитный носитель:
| 25. Ситуация | 26. K | 27. S | 28. E | 29. P | 30. W | 31. C | 32. F | 33. Описание |
| 34. S1 | 35. 1 | 36. 0 | 37. 0 | 38. 0 | 39. 0 | 40. 0 | 41. 0 | 42. Контроллер активен и ожидает команду от процессора на запись |
| 43. S2 | 44. 1 | 45. 1 | 46. 0 | 47. 0 | 48. 0 | 49. 0 | 50. 0 | 51. Есть свободное место для записи |
| 52. S3 | 53. 1 | 54. 0 | 55. 1 | 56. 0 | 57. 0 | 58. 0 | 59. 0 | 60. Места нет. Регистр ошибки устанавливается в код ошибки. |
| 61. S4 | 62. 1 | 63. 1 | 64. 0 | 65. 1 | 66. 0 | 67. 0 | 68. 0 | 69. Головка подводится на нужный сектор |
| 70. S5 | 71. 1 | 72. 1 | 73. 0 | 74. 0 | 75. 1 | 76. 0 | 77. 0 | 78. Запись информации в сектор |
| 79. S6 | 80. 1 | 81. 1 | 82. 0 | 83. 0 | 84. 0 | 85. 1 | 86. 0 | 87. Проверка валидности записанных данных |
| 88. S7 | 89. 1 | 90. 1 | 91. 0 | 92. 1 | 93. 0 | 94. 0 | 95. 1 | 96. Успешная запись, головки отводятся от поверхности, обновляется таблица fat. |
| 97. S8 | 98. 1 | 99. 1 | 100.1 | 101.0 | 102.0 | 103.0 | 104.0 | 105.Некорректная запись информации. |
Назовем асинхронным процессом четверку <S,F,I,R>, в которой: S - непустое множество ситуаций;
F - отношение непосредственного следования ситуаций, определенное на множестве S´S (FÌS´S);
I - множество инициаторов (IÌS), т.е. таких ситуаций из S, для которых если iFSk , iÎI, Sk ÎI, то из Sk FSl следует, что Sl ÏI;
R - множество результантов (RÌS), т.е. таких ситуаций из S, для которых, если rFS, rÎR, то SÎR.
Согласно этому определению, имеем для рассматриваемого процесса:
P=<S,F,I,R>
S={
}
I={
},
Где 
-инициирует запись
-инициирует проверку записанных данных
R={ 
}, где
-нет места для записи
-успешная запись
-ошибка записи информации
Выпишем все возможные траектории процесса: