1.3.4  实时系统的设计方法学
设计方法学定义了设计系统的过程，典型情况下包括从概念到实现的过程。实时系统的设计通常从许多设计中获得直观概念，然后提供良好的测试步骤，充分考虑关键的系统分析和设计特性。设计方法学要求在不同的设计阶段使用不同的模型，解决不同阶段涉及到的系统特性。本节主要介绍3类传统的实时系统设计方法学：层次化的设计方法学、结构化设计方法和面向对象的设计方法。在后续章节中将介绍实时系统的统一开发方法。统一开发方法融合了结构化和面向对象的设计方法，对于实时系统设计提供了良好的支持，这也是本书所倡导的实时系统的设计方法。
1）层次化的设计方法学
异构实时系统设计的设计方法学主要源于专用集成电路（ASIC）设计方法学，其重点是提供高效的系统实现。对于这种方法学，在系统级没有进行良好的定义，通常假设已经存在了一个规范的系统规约。这种方法主要将关注点集中在系统的实现生成上。图1-11显示了这种方法学的大致流程。
2）结构化设计方法
结构化设计方法包含许多概念，覆盖了实时系统设计的许多方面，如并发和通信。面向数据流的分析和建模方法是结构化分析方法族的一员，具有明显的结构化特征。数据流图就是用来刻画数据流和转换的信息系统建模技术。用简单的图形记号分别表示数据流、转换、数据源及外部实体。它提供层次结构，让分析人员能够方便地表示抽象级别上的系统或其子系统，并支持问题分解和逐步求精的分析方法，其主要步骤是将数据流图（DFD）进行分解，使得每个数据流图都可以分解为子数据流图。
结构化设计方法主要基于2个步骤：第1步是创建一个上下文图，显示系统如何同环境进行交互。用户采用环境、进程、数据流和文件等术语对上下文建模；第2步是用户使用数据流图对系统进行分区和精化。用户按照非形式化规约形式描述算法结构，创建数据字典，表示进程和数据流等。结构化设计方法创建的模型是结构图，结构图采用框表示系统，进程采用圆表示，数据流采用弧表示。图1-12显示了一个结构图示例（图中用箭头来代表弧）。
在应用结构化方法设计实时系统时，主要包括以下3个主要的活动：构造一个描述系统行为的模型；生成实现模型，实现模型定义行为如何实现；创建系统，将实现模型转换为硬件和软件。

图1-11  传统的层次化设计方法学

图1-12  显示控制器的结构数据流图

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