Xreferat.com » Рефераты по информатике и программированию » Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

Размещено на /

СОДЕРЖАНИЕ


ЗАДАНИЕ

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

1. Постановка задачи

2. Теоретическая часть

ПОСТРОЕНИЕ МЕТАМОДЕЛИ «АП»

1. Процессы

2. Ситуации

3. Таблица векторов

4. Таблица результантов и инициаторов

5. Граф процесса

ОПЕРАЦИИ НАД ПРОЦЕССАМИ

1. Репозиция

2. Редукция

3. Композиция

ПРЕДМЕТНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ АСИНХРОННОГО ПРОЦЕССА

1. Построение сети Петри

2. Графическое представление сети Петри

3. Граф разметок

4. Основные свойства сети Петри

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


ЗАДАНИЕ


Выбрать вычислительный процесс и на его примере:

построить метамодель «асинхронный процесс» и определить свойства исходного процесса на основе анализа метамодели;

выполнить операции над процессом: репозиция, редукция, композиция, и оценить полученные результаты с практической точки зрения;

построить предметную интерпретацию метамодели на основе сети Петри и сделать вывод о динамических характеристиках исходного процесса.

Оформить отчет.

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА


Постановка задачи


Предлагается рассмотреть процессы и ситуации происходящие при чтении дисков CD-RW.


Теоретическая часть


Очередной ступенью в эволюции CD стал диск, представляющий пользователям возможность вести запись данных поверх ранее записанных. Оригинальная технология, разработанная компанией Matsushita, основана на CD-R-технологии и измерении отражающих свойств поверхности диска при во воздействии луча лазера. Технология получила название PD (Phase-change Dual) - двойное изменение фазы вещества. Запись данных на диск осуществляется с помощью лазерного луча, который с высокой точностью расплавляет отдельные участки носителя данных; при охлождении они переходят либо в кристаллическое состояние (с более высокой отражательной способностью), либо в аморфное (с меньшей отражательной способностью). Информацию на таких дисках можно стирать и повторно записывать, следовательно, они пригодны для хранения и архивирования данных.

Технология получила имя – CD-RW (Re Writable)- перезаписываемых CD, называемая также CD-E (Erasable)- стираемых CD. Она обеспечивает весь спектр функциональных возможностей по записи и перезаписи дисков, пригодных для чтения на любом накопителе CD-ROM. Стандарт CD-E в настоящее время разрабатывает и поддерживает более 10 фирм, включая IBM, HP,Sony, Philips, Picoh и др. По заявлению разработчиков приводов CD-RW, новое устройство расчитано, по крайней мере, на выполнение 1000-кратной перезаписи.

Технология чтения дисков CD-RW

В диске CD-RW имеется чувствительный слой из вещества, которое в твердом состоянии может иметь два типа внутренней структуры - кристаллический и аморфный, причем в первом случае эта субстанция прозрачнее, чем во втором. Позади чувствительного слоя находится отражающий, так что при чтении лазерный луч отражается от кристаллических участков сильнее, чем от аморфных. При нагреве до определенной температуры и последующем охлаждении рабочее вещество кристаллизуется, однако если его нагреть до более высокой температуры, то, остывая, оно переходит в аморфное состояние. Области с кристаллической структурой, подобно металлизированному слою в лунках обычного CD или CD-R, отражают луч лазера, а не кристаллизованные области поглощают луч.

Для чтения, записи и перезаписи данных на диск в устройствах CD-RW используются три различных уровня мощности лазера.

Уровень записи (write power) - самый высокий уровень, который применяется для перевода слоя записи в аморфное (поглощающее) состояние.

Уровень стирания (erase power) - средний уровень мощности, который позволяет расплавить слой записи и превратить его в отражающую кристаллическую структуру.

Уровень чтения (read power) - наименьший уровень мощности, который не изменяет состояния слоя записи и поэтому может применяться для неразрушающего считывания данных.

Кроме возможности действительно перезаписывать данные, устройства CD-RW способны также производить запись на диски CD-R и читать обычные CD-ROM, сочетая в одном накопителе возможности трех технологий. Производители заявляют о 1000-кратной возможности циклов записи-перезаписи.

Считывание данных с дисков CD-RW осуществляется так же, как и с CD-ROM.

В приводе компакт-дисков можно выделить несколько базовых элементов: лазерный диод, сервомотор, оптическую систему (включающую в себя расщепляющую призму) и фотодетектор.

И так, считывание информации с компакт-диска, так же как и запись, происходит при помощи лазерного луча, но, разумеется, меньшей мощности. Сервомотор по команде внутреннего микропроцессора привода перемещает отражающее зеркало. Это позволяет точно позиционировать лазерный луч на конкретную дорожку. Такой луч, попадая на отражающий свет островок, через расщепляющую линзу отклоняется на фотодетектор, который интерпретирует это как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и поглощается - фотодетектор фиксирует двоичный ноль (цифровая информация представляется чередованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет островков).

В данной работе рассматривается только технология чтения, запись и стирание рассматриваться не будет.


ПОСТРОЕНИЕ МЕТАМОДЕЛИ «АП»


Поставим нашему асинхронному процессу в соответствие четвёрку


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW


в которой:

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW — непустое множество ситуаций;

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW — отношение непосредственного следования ситуаций, определённое на множестве

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW;

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW — множество инициаторов;

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW — множество результантов.

Процессы


Рассматривая процессы, будем считать, что диск уже вставлен в дисковод.


Выделим следующие компоненты процесса:

1. M – внутренний микропроцессор.

M=1 контролирует процесс чтения.

M=0 не контролирует.

2. S – сервомотор.

S=1 Перемещает отражающее зеркало.

S=0 Не перемещает отражающее зеркало.

3. L – лазер.

L=1 Лазер работает.

L=0 Лазер не работает.

4. O – оптическая система.

O=1 отклоняет отраженный луч.

O=0 Луча нет. Не отражает.

5. P – «впадина».

P=1 Луч лазера попал на не отражающую «впадину».

P=0 Луч лазера не попал на не отражающую «впадину».

6. I - «островок».

I=1 Луч лазера попал на отражающий «островок».

I=0 Луч лазера не попал на отражающий «островок».

7. F – фотодетектор.

F=1 Фотодетектор интерпретирует либо двоичную единицу, либо двоичный ноль.

F=0 Фотодетектор не работает.

8. B – буфер.

B=1 буфер заполняется.

B=0 буфер не заполняется.

9. С – интерфейсная карта.

С=1 передает считанную информацию в компьютер.

С=0 не передает считанную информацию.

10. К – микроконтроллер.

К=1 контролирует заполнение буфера.

К=0 не контролирует.


2. Ситуации


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW - Подготовка к чтению, перемещение сервомотором отражающего зеркала на нужную позицию.

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW - Чтение, луч лазера попал на отражающий «островок».

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW - Чтение, луч лазера попал на не отражающую «впадину».

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW- Диск поврежден.

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW- Окончание чтения.


3. Таблица векторов

Ситуации представляют собой двоичные вектора


Ситуации M S L O P I F B С К

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

1 1 1 1 0 1 1 1 1 1

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

1 1 1 0 1 0 1 1 1 1

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

1 1 1 0 0 0 0 0 0 1

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0


4. Таблица результантов и инициаторов.


Ситуации S {S1 S2 S3 S4 S5}
Инициаторы I {S1}
Результанты R {S5}

Ситуация Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW выбрана инициатором, т.к. именно с нее начинается процесс чтения.

Ситуация Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW выбрана результантом, т.к. она является завершением всех действий.


5. Граф процесса


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW


Все допустимые траектории процесса:

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW -> Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW -> Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW -> Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW -траектория, описывающая обращение к неповрежденному диску (или части диска) и считывание информации.

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW -> Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW -> Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW - траектория чтения с поврежденного диска.

Определим классы эквивалентности:


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

Все допустимые последовательности классов эквивалентности конечны. Причем Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW- начальный класс эквивалентности, а Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW- заключительный класс эквивалентности. Остальные ситуации, не являющиеся результантами, составляют одноэлементные классы эквивалентности.

Данный асинхронный процесс является эффективным, т. к. процесс удовлетворяет следующим условиям:

Для любой ситуации Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW найдется ситуация Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW такая, что s предшествует r.

Для любой ситуации Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW найдется ситуация Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW такая, что Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RWпредшествует s.

Не найдется ситуаций Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW и Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW таких, что одновременно


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW


Т. е. из инициаторов процесса все траектории ведут в результанты, и каждая из траекторий, приводящая к результанту, начинается в каком либо инициаторе. Помимо этого для эффективного асинхронного процесса любой начальный класс состоит только из инициаторов, а любой заключительный класс только из результантов. А также любой класс эквивалентности ситуаций, не принадлежащий к результанту состоит из одной ситуации.

Т. к. процесс эффективный, и каждая допустимая последовательность классов ведет только в один заключительный класс, то процесс является управляемым. Процесс является простым, т. к. из одного инициатора нельзя попасть ни в какой другой инициатор, и из одного результанта нельзя попасть ни в какой другой результант.

Таким образом, асинхронный процесс является эффективным, простым, управляемым.

ОПЕРАЦИИ НАД ПРОЦЕССАМИ


1. Репозиция


С помощью репозиции задается механизм возобновления АП, то есть его повторные активизации. В данном случае репозицией этого процесса можно считать новое обращение к диску или повторное обращение при поврежденном диске.

Репозиция асинхронного процесса P – это эффективный асинхронный процесс Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW такой, что Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW; Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW; Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW.


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW;

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW;

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW;

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW;


Инициаторами репозиции будут Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW, а результантом будет Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW.

На графе изображенном ниже это показано последовательностью переходов:

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW:


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

Т. к. в данном случае Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW и Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW, то репозиция является полной.

Таким образом, получили полную репозицию, которая задает механизм возобновления асинхронного процесса.


2. Редукция


Редукция процесса состоит в сведении данного асинхронного процесса к более простому, в выделении части процесса.


S ={1100000000, 1111011111, 1110101111, 1110000001, 1000000000};

I = {1100000000};

R = {1000000000};


Четыре первых элемента вектора выберем в качестве выходной компоненты.

X ={1100, 1111, 1110, 1000}; - p-блочное разбиение множества S.

Выберем r = 3:

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW={1100,1110, 1000};


Траектории:


1100000000 -> 1111011111 -> 1110101111 -> 1000000000

1100000000 -> 1110000001 -> 1000000000


Редукция процесса P – это процесс Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW по выбранному множеству Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW.


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW ={110000000, 1110000001, 1000000000}= {S1 S4 S5};

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW = {1100000000}= {S1};

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW = {1000000000}= {S5};

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW:


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

Таким образом, построив редукцию, мы выделили из полного описания процесса его некоторую простую часть.


3. Композиция


Рассмотрим композицию.

Рассмотрим АП Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW: процесс вставки диска в привод.

Выделим компоненты процесса:

1. SH – шпиндельный двигатель, который предназначен для вращения диска с постоянной или переменной угловой скоростью.

SH = 1 – вал двигателя вращается;

SH = 0 – вал неподвижен;

2. W – шайба, посредством которой диск прижимается к подставке.

W = 1 – диск прижимается;

W = 0 – диск не прижимается;

3. T – лоток загрузочного устройства, с помощью которого диск вводится в привод;

T = 1 – механизм лотка работает;

T = 0 – механизм бездействует;

4. ED – электродвигатель транспортного механизма

ED = 1 – работает;

ED = 0 – не работает;

5. M - микросхема управления;

M = 1 – контролирует процесс чтения;

M = 0;

6. S – сервомотор;

S = 1 – перемещает оптическую систему;

S = 0 – не перемещает;

7. L – лазер;

L=1 - лазер работает.

L=0 - лазер не работает.

8. O – Система считывания сигналов (состоит из оптической головки и механизма её перемещения, инфракрасного лазерного излучателя, системы фокусировки луча и усилителя);

O = 1 – работает;

O = 0 – не работает;

Ситуации:

1. Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW- выдвижение загрузочного лотка;

2. Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW- вставка диска и загрузка его в привод;

3. Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW - проверка диска;


Ситуации SH W T ED M S L O

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

0 0 1 1 0 0 0 0

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

0 1 1 1 0 0 0 0

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

1 1 0 0 1 1 0 0

Таблица ситуаций, результантов и инициаторов:

Ситуации

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

{Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW}

Инициаторы

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

{Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW}

Результанты

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

{Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW}


Граф процесса


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW


Т. к. процесс элементарный, примем, что он совпадает со своей редукцией по выходной компоненте


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW={0000, 1100}


Т. е.:


Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW={00110000, 01110000, 11001100};

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW={00110000};

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW={11001100};

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW:

Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW


В качестве второго процесса возьмем исходный процесс, редукцирование которого по входной компоненте Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: