Designing Embedded Systems with the SIGNAL Programming Language: Synchronous, Reactive Specification

این کتاب درباره برنامه‌نویسی همزمان برای طراحی سیستم‌های تعبیه‌شده، حیاتی ایمنی، مانند سیستم‌های خودرو، هواپیماهای اویونیک، نیروگاه‌های هسته‌ای و سیستم‌های مخابراتی است. تکنیک‌های ارائه‌شده استفاده از مفاهیم رسمی را ترویج می‌کنند، یعنی مفاهیمی که از نظر ریاضی پایه درستی دارند. چنین مفاهیمی استدلال غیر مبهم و دقیق در مورد ویژگی‌های حیاتی سیستم‌های آدرس‌دهی شده را به منظور اطمینان از قابلیت اطمینان آنها ممکن می‌سازد. زبان برنامه نویسی همزمان، SIGNAL، برای نشان دادن طراحی عملگرایانه سیستم های تعبیه شده استفاده می شود. این یک منبع آموزشی/مرجع ارزشمند برای دانشمندان، پزشکان و دانشجویان است.

• بهترین تصویر آموزشی طراحی سیستم جاسازی شده را با زبان برنامه نویسی جریان داده همزمان ارائه می دهد.
• نمای کلی کاملی از یک زبان و تکنیک های تجزیه و تحلیل مرتبط با آن برای طراحی سیستم های تعبیه شده چند ساعته ارائه می دهد.
• یک زبان مشخصات رسمی را توصیف می کند که ابزارهای طراحی و تجزیه و تحلیل را برای تضمین قابلیت اطمینان سیستم های تعبیه شده از نظر ایمنی بسیار مهم در اختیار کاربران قرار می دهد.

<. /P>

• طراحی‌های \"درست با ساخت\" را برای سیستم‌های تعبیه‌شده مدرن که بر اساس معماری‌های توزیع‌شده ساخته شده‌اند، فعال می‌کند.

</ P>

در میان پارادایم‌های برنامه‌نویسی همزمان، Polychrony به دلیل توانایی آن در تعیین جریان داده به صورت رابطه‌ای، آزادی از معنایی مبتنی بر ساعت تکی، و محاسبه ساعت آن که به فرد اجازه می‌دهد استنباط کند که متوالی مبتنی بر ساعت تکی است، متمایز است. پیاده‌سازی نرم‌افزار بر اساس مشخصات مشخص می‌شود، و زمانی که اصلاحات برای چنین پیاده‌سازی مورد نیاز است. زبان SIGNAL تجسم Polychrony است. در ادبیات یک منبع خوب که محققان می توانند به آن مراجعه کنند، برای یادگیری زبان SIGNAL، معناشناسی و کاربرد آن، جای خالی وجود دارد.

Abdoulaye Gamatié با موفقیت از زبان SIGNAL و مجموعه ابزار Polychrony برای پیاده سازی طرح های واقع گرایانه در گذشته استفاده کرده است. من معتقدم که کتاب او در مورد زبان سیگنال مطمئناً منبع بسیار ارزشمندی برای هر کسی خواهد بود که علاقه مند به یادگیری زبان سیگنال و معناشناسی چند ساعته آن و نحوه استفاده از آن برای مشخص کردن و پیاده سازی نرم افزارهای جاسازی شده در یک متدولوژی اصلاحی است که توسط نظریه گسترده پشتیبانی می شود. و ابزارهای توسعه یافته در INRIA، Rennes.

----- Sandeep Shukla، ویرجینیا پلی تکنیک و دانشگاه ایالتی

This book is about synchronous programming for the design of, safety critical, embedded systems, such as automotive systems, avionics, nuclear power plants and telecommunication systems. The techniques presented promote the use of formal concepts, i.e. those having a mathematically sound basis. Such concepts enable non ambiguous and rigorous reasoning about the critical properties of addressed systems in order to ensure their reliability. The synchronous programming language, SIGNAL, is used to demonstrate the pragmatic design of embedded systems. This is an invaluable tutorial/reference for scientists, practitioners and students.

• Presents the best pedagogical illustration of embedded system design with a synchronous dataflow programming language;
• Offers a complete overview of a language and its associated analysis techniques for the design of multi-clocked embedded systems;
• Describes a formal specification language that provides users with design and analysis tools to guarantee the reliability of safety-critical, embedded systems;
• Enables "correct-by-construction" designs for modern embedded systems, built on distributed architectures.

Among synchronous programming paradigms, Polychrony stands out for its ability to specify dataflow relationally, its freedom from single clock driven semantics, and its clock calculus that allows one to infer when single clock driven sequential software implementation is implied by the specification, and when refinements are required for such implementation. The SIGNAL language embodies Polychrony. There has been a void in the literature for a good single source which researchers can refer to, for learning the SIGNAL language, its semantics, and its usage.

Abdoulaye Gamatié has successfully used the SIGNAL language and the Polychrony toolset to implement realistic designs in the past. I believe that his book on the SIGNAL language will certainly be a very valuable resource for anyone interested in learning the SIGNAL language and its multi-clock semantics, and how to use it to specify and implement embedded software in a refinement methodology supported by extensive theory and tools developed at INRIA, Rennes.

----- Sandeep Shukla, Virginia Polytechnic and State University