Язык Рефлекс - диалект Си для программирования ПЛК, обсуждение, критика, вопросы Опции

[Владимир Е. Зюби...]

Есть предложение - может Владимир Зюбин создаст на форуме отдельную ветку для обсуждения Рефлекса? У меня есть желание задать вопросы по языку.

Возражений нет. Для более подробного ознакомления можно посетить
http://reflex-language.narod.ru/

"Язык Рефлекс, известный также под именем "Си с процессами", ориентирован на программирование управляющих алгоритмов в промышленной автоматизации и робототехнике: для систем, предполагающих активное взаимодействие с внешней средой, технологическим оборудованием, физическими процессами через датчики и органы управления."

[Andrew2000]

В документации сказано:

1. "2.5.4 Адрес регистра в модуле IO может быть в диапазоне от 0 до 2;"
Какой в этом смысл, если
"2.5.5 Адрес модуля IO может быть в диапазоне от 0 до 0xFFFFF"

2. "2.6.8 Возможны процессы, использующие пересекающиеся множества входных и выходных переменных."
Кто последним установит выход, т.е. как определяется последовательность выпонения процессов?

3. "2.7 - в состояниях нет возможности организации циклов и переходов"
Не совсем ясен смысл - 'for' и 'while' отсутствуют, или нет перехода сам в себя?

4. "2.11.5 Описание программы начинается с резервированного слова "Прогр""
А как задается точка входа (типа 'main')? Или нет главного процесса - все процессы стартуют вместе?

5. 'ТАКТ' един для всех процессов или каждому процессу можно назначить свой 'ТАКТ'?

[Владимир Е. Зюби...]

Сразу должен сказать, спасибо Вам, Andrew2000, за эти вопросы. Глубоко копнули.
А на хорошие вопросы всегда приятно отвечать.

В документации сказано:
1. "2.5.4 Адрес регистра в модуле IO может быть в диапазоне от 0 до 2;"
Какой в этом смысл, если
"2.5.5 Адрес модуля IO может быть в диапазоне от 0 до 0xFFFFF"

Большое спасибо за замечание! Это проблема документа, который писался в пакете и во взаимоувязке
с конкретной системой и конкретной библиотекой. На самом деле, это описывается интерпретация параметров для конкретной платформы (MicroPC+УСО UNIO): УСО типа UNIO просто сидят на XT магистрали и имеют три регистра, что относится к платформе, а не к транслятору языку.
Транслятор языка проверяет только то, что это число (числовая константа). Ну и подставляет эти числа как параметры при вызове функции считывания (записи) значений в IO-модули.

Разумеется, что функции считывания (записи), которые привязаны к платформе и описываемые отдельно при портировании, могут интерпретировать эти числа как угодно, например, как некий адрес в ОЗУ.

Спасибо за замечание. Это моя вина, надо было внимательно просмотреть описание, перед публикацией. Файл подкорректировал и обновил на сервере.

2. "2.6.8 Возможны процессы, использующие пересекающиеся множества входных и выходных переменных."
Кто последним установит выход, т.е. как определяется последовательность выпонения процессов?

Строго говоря, эта ситуация действительно неопределена - процессы параллельны, и, возможно, даже исполняются на разных процессорах.

Хотя конкретные реализации языка могут фиксировать последовательность выполнения, например, задаваемую порядком описания (что естественно). Т.е. в каждом конкретном цикле последовательность выполнения процессов определяется порядком их описания в программе.

Использовать эту информацию, строго говоря, некорректно. Мы, по крайней мере, не используем.

3. "2.7 - в состояниях нет возможности организации циклов и переходов"
Не совсем ясен смысл - 'for' и 'while' отсутствуют, или нет перехода сам в себя?

Да. Конструкции типа for и while в языке отсутствуют.
Вызвано это идеологическими причинами: в языке нет "естественной"
возможности глобально "завалить" программу.

Ну а если очень хочется, то конечно же, можно. И несколько вариантов, на выбор:
на двух состояниях, с помощью инлайн подстановки Си-кода, с помощью
выносной Си-функции. Первый вариант - самый безопасный. Последний - наименее
удобный.

4. "2.11.5 Описание программы начинается с резервированного слова "Прогр""
А как задается точка входа (типа 'main')? Или нет главного процесса - все процессы стартуют вместе?

Главный процесс - описанный первым. С него и начинается раскрутка алгоритма.
По включению питания (по запуску). Все процессы, кроме описанного первым, находятся в пассивном состоянии.

Типовая схема примерно такая: первый процесс инициализирует структуры, протоколы, драйверы, "взбадривает" железо, а затем уже переходит к собственно логике: начинает порождать параллельные потоки (запускать нужные процессы). Ну, или чего там ему сказано делать...

5. 'ТАКТ' един для всех процессов или каждому процессу можно назначить свой 'ТАКТ'?

В текущем варианте языка - ТАКТ один для всех. Проработан вариант изменения синтаксиса в этом направлении, но по реальной надобности пока не ощущается.

Кстати, даже и вариант реализаций проработан - очень простая и мощная идея распределения процессорной загрузки для реализаций типа round-robin, кооперативной многозадачности. Идея делителя базового такта для отдельных процессов.

Если интересно, то этот вопрос обсуждается тут:
Зюбин В.Е., Петухов А.Д. Распределение вычислительных ресурсов с многопоточной реализацией гиперавтомата // Труды III Международной конференции <Идентификация систем и задачи управления> SICPRO '04. Москва 28-30 января 2004 г. С. 446-463 (pdf 366Kb).

[Andrew2000]

Хотя конкретные реализации языка могут фиксировать последовательность выполнения, например, задаваемую порядком описания (что естественно). Т.е. в каждом конкретном цикле последовательность выполнения процессов определяется порядком их описания в программе.
Использовать эту информацию, строго говоря, некорректно. Мы, по крайней мере, не используем.

А ISaGRAF и CoDeSys, например, используют. Как раз "некорректно" будет, если я (пользователь) не знаю, что там внутри творится.
Запишем в минусы текущей реализации.

Да. Конструкции типа for и while в языке отсутствуют.
Вызвано это идеологическими причинами: в языке нет "естественной"
возможности глобально "завалить" программу.

Ну, на двух состояниях я ее также "завалю".

И еще забыл спросить - что выполняется за такт?
Т.е. с чего такт начинается и чем заканчивается - где "водораздел" - операторы перехода в след. состояние выполняются в этом такте или в начале нового?

Спасибо за ответы

[Владимир Е. Зюби...]

Хотя конкретные реализации языка могут фиксировать последовательность выполнения, например, задаваемую порядком описания (что естественно). Т.е. в каждом конкретном цикле последовательность выполнения процессов определяется порядком их описания в программе.
Использовать эту информацию, строго говоря, некорректно. Мы, по крайней мере, не используем.

А ISaGRAF и CoDeSys, например, используют. Как раз "некорректно" будет, если я (пользователь) не знаю, что там внутри твориться.
Запишем в минусы текущей реализации.

Ну, наверное, все же не ISaGRAF использует, а пользователи ISaGRAF-а. И тут видится нехороший момент: в стандарте МЭК-61131-3, насколько я знаю, это не прописано. Также и документации на ISaGRAF я этих вещей не припомню. Хотя, действительно, порядок определен. Но использование этой информации - это область трюков, усложняющих программу.

К примеру, Вы написали работающую программу на FBD, а завтра кто-нибудь просто
переформатирует программу, для лучшего эстетического восприятия, и она перестанет работать.

В связи с этим повторюсь:
При программировании на Рефлексе тоже можно использовать информацию о реализации. Но приводит к усложнению сопровождения программы (снижение читаемости, понимаемости, модифицируемости и т.д.) и снижение ее надежности. Поэтому конкретно мы, сами не используем такие трюки, ну и другим не советуем. Но информация о реализации доступна: можно, что уровень Си-посмотреть, что так могу сказать: последовательность исполнения определена порядком описания.

Да. Конструкции типа for и while в языке отсутствуют.
Вызвано это идеологическими причинами: в языке нет "естественной"
возможности глобально "завалить" программу.

Ну, на двух состояниях я ее также "завалю".

Ну, вроде как, не получается. "Завалить" программу локальными операциями языка Рефлекс невозможно (вроде б). Можно либо выходя в Си, либо глобальными операциями типа
остановить все процессы, а потом остановить и себя.

И еще забыл спросить - что выполняется за такт?
Т.е. с чего такт начинается и чем заканчивается - где "водораздел" - операторы перехода в след. состояние выполняются в этом такте или в начале нового?

За такт выполняется стандартный набор действий "ввод-обработка-вывод".
Насчет операторов перехода - вопрос глубокий и серьезный. Прям в точку.
Если честно, то ситуация у нас получилась такая: алгоритм обработки может настроить пользователь, через библиотеки. Такая вот петрушка.

Ну а вообще. Исторически, в одной из первых реализаций для платформы х86+VME, была реализован
алгоритм такой: операторы смены состояния вступали в действие только по окончанию такта.
А потом поработали с этим, поработали, да и отказались. Смысла нуль. Так что в текущих системных библиотеках оператор смены состояния вступает в действие сразу. Как встретился, так и отработал.

Ну, а если привязывать этот вопрос к предыдущему Вашему вопросу о порядке исполнения, то в типовом варианте оператор смены состояния вступает в силу:
а) для уже обработанных (и текущего) процессов только на следующем такте,
б) для еще необработанных - уже на этом.

Ну а в общем, дело вкуса.