期末通信软件lecture

第三讲：消息顺序图MSC简介12021年7月3日星期六What

is

MSC?22021年7月3日星期六¤

Message

Sequence

Chart

(MSC)

isatracelanguage

for

the

specification

anddescriptionof

the

communication

behaviour

ofsystemcomponentsand

their

environment

bymeansof

message

interchange.¤

MSC

is

defined

in

ITU_T

mendationZ.120ITU

(International

munication

Union)

isthe

United

Nations

Specialized

Agencyinthe

field

of

munications.ITU-T

(ITU

munication

StandardizationSector

)

is

a

permanent

organ

of

the

ITU.32021年7月3日星期六What

is

ITU_T?The

ITU-T

is

responsible

forstudyingtechnical,

operating

and

tariff

questions

andissuing mendations

onthemwithaviewtostandardizing municationson

a

worldwidebasis.42021年7月3日星期六What

is

ITU_T?MSC概述52021年7月3日星期六¤

MSC

isa

scenario

languagegraphicalformalpracticaleasily

used

in

conjunction

with

othermethods

and

notations,in

particular

SDLwidely

applicableMSC概述62021年7月3日星期六MSC

may

be

used

forrequirement

specification

of

real

time

systemsinterface specification

of

real

time

systemssimulation

and

validation

of

real

time

systemstest

case specification

of

real

time

systemsMSC基础——MSC图72021年7月3日星期六¤

MSC图有两种：简单MSC和高级MSC<msc

diagram>

::=<simple

msc

diagram>

|

<hmsc

diagram>简单MSC用来描述系统各种通信场景高级MSC用来描述简单MSC之间的关系called_partyoff_hookdial_tone_ondigitdial_tone_offdigitseizure_intackinternal_ringing_onring_back_tone_onoff_hookanswerconnectionprocess

digitemsc

connectioncalling_partyprocess

digitewhen

IdleSeizureTalkingMSC

headingMSC

diagramInstanceConditionOutput

eventInput

eventMessage

to

theenvironmentInstance

endMessage82021年7月3日星期六c

a

l

le

d_pa

r

tyo

ff_

hookd

ia

l_

tone

_

ond

ig

i

td

ia

l_

tone

_

o

ffd

ig

i

tse

iz

u

re

_

in

tackin

te

rn

a

l_

r

in

gin

g_o

nr

ing

_ba

c

k

_

to

n

e

_

o

no

ff_hookan

s

w

erc

o

nne

c

t

io

np

r

o

ces

s

d

ig

item

s

c

co

n

n

ectio

nc

a

llin

g

_

p

a

r

typr

o

c

e

s

s

d

ig

itew

h

e

n

Id

leSe

iz

u

reT

a

lk

in

g92021年7月3日星期六MSC基础——实例（1）102021年7月3日星期六¤

实例代表某种实体，具有该实体的所有属性¤

在SDL系统中，实体可以是系统、功能块或进程。在通信领域，实体可以是一个系统，也可以是某层协议实体。¤

实例由实例头部、实例轴、实例结束符或实例终止符组成。MSC基础——实例（2）Instance

headsymbolinstance

axissymbolinstance

stopsymbolinstance

endsymbol112021年7月3日星期六MSC基础——实例（3）inst inst:process

digitinstMSC支持的实例类型有：进程（process）类型、功能块（block）类型和系统（system）类型。122021年7月3日星期六instance

headingprocess

digitMSC基础——条件¤

条件的图形符号¤在MSC图中，条件（condition）描述系统的全局状态（globalcondition，涉及MSC图中所有实例）或局部状态（non-global

condition，涉及

MSC图中部分实例），当局部状态只涉及MSC图中的一个实例时，也成为本地状态（localcondition）。该条件不包含132021年7月3日星期六这个实例MSC基础——定时器142021年7月3日星期六¤在通信过程中，一般用定时器来监视某一事件的发生（输入消息的到达）。¤定时器包括两个操作（动作）和一个事件，即：启动定时器、复位定时器和定时器超时。如果

系统监视的事件没有发生，定时器就会产生一

个超时事件，激活本系统。¤启动定时器就是在系统中创建一个定时器实例，该实例有个实例名（定时器名），可以带参数，也可以给出定时间隔（duration）。IC

O

N

re

qIC

ON

in

dIC

O

NR

e

sponde

rTIC

O

N

re

spIC

O

N

c

onfIC

O

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FIn

itia

to

rm

sc

co

nn

ectio

nw

h

e

n

D

isc

onne

c

te

dC

onne

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te

dW

a

i

t_F

or_R

e

sp设置定时器和复位定时器的例子set

timerreset

timer152021年7月3日星期六ICONreqICONResponderTIDISindmsc

failureInitiatorwhen

DisconnectedW

ait_For_RespDisconnectedRe

sponde

r定时器超时set

timertimeout162021年7月3日星期六MSC基础——实例创建和终止¤

系统中的实例是需要创建的，共有两种创建方式：静态创建：指系统初始化时创建的实例动态创建：指在系统运行过程中创建的实例¤

用实例创建符来描述动态创建实例¤

实例创建符有箭头一端与被创建实例的实例头部相连。¤

实例创建符：172021年7月3日星期六Instance created

withparameter182021年7月3日星期六MSC基础——方法调用与回复192021年7月3日星期六¤

方法是MSC图中实例间交互信息的一种形式¤MSC中的方法是实例中的一个行为单元，具有独立的名称，类似于函数或过程。¤一个实例中的方法可以由另一个实例来调用，方法的运行（计算）结果以回复的形式回送给调用者。调用和回复使用同一方法名。suspension

areamethod

areareplymethod

call202021年7月3日星期六特别说明：当实例处于挂起域（suspension

area）时，该实例轴上不能有任何事件发生，如发送消息、接收消息等。直到收到方法回复（reply）才能恢复正常。212021年7月3日星期六MSC结构222021年7月3日星期六前面介绍的MSC只能描述自顶向下顺序发生的消息交互情况，但实际中并不是只有这种情况。¤

并发¤

引用¤

分支结构¤

并行结构¤

循环结构MSC结构——并发232021年7月3日星期六¤

应用背景：某通信实体在某状态下需要

接收到两条或多条消息后才能往下进行，而这些消息到达的时间顺序是任意的，

即实例消耗这些消息的顺序是任意的。¤

并发：用来描述在实例轴上发生时间无序的事件¤

并发只与单实例相关¤

并发的不同表示形式¤

并发符1242021年7月3日星期六¤

并发符2concurrent

areaInstance created

withparameter252021年7月3日星期六MSC结构——引用（1）¤

MSC引用是指在MSC图中引用别的MSC图¤被引用的MSC图用一个引用符来表示，引用符上有实际通道，被引用的MSC通过这些实际通道与新的MSC图中的实例和环境交互信息。¤MSC引用符可以与多个实例轴相连。与本引用符无关的实例的实例轴可以穿过引用符。¤

MSC引用不能递归进行。¤

引用符：262021年7月3日星期六MSC结构——引用（2）MSC

Reference272021年7月3日星期六MSC结构——分支结构282021年7月3日星期六¤

三种分支结构（alt、opt、exc）¤

线内表达式：利用线内表达式可以在

MSC图中构造分支结构、并行结构、循环结构。线内表达式符 异常线内表达式符 分隔符分支结构（1）——alt292021年7月3日星期六Thealtoperator

defines

alternativeexecutions

of

MSC

sections.T

1012280-99IC

O

N

reqIC

O

N

indIC

O

NInitiatorTR

esponderwhen

D

isconnectedW

ait_For_R

espm

sc

alternativeIC

O

N

FIC

O

N

respIC

O

N

confConnectedTD

isconnectedaltMSC

section

1MSC

section

2separator

symbol

TID

ISind302021年7月3日星期六IC

O

N

re

qIC

ON

in

dIC

O

NR

e

sponde

rTIC

O

N

re

spIC

O

N

c

onfIC

O

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FIn

itia

to

rm

sc

co

nn

ectio

nw

h

e

n

D

isc

onne

c

te

dC

onne

c

te

dW

a

i

t_F

or_R

e

sp312021年7月3日星期六通信正常的情况ICONreqICONResponderTIDISindmsc

failureInitiatorwhen

DisconnectedW

ait_For_RespDisconnectedRe

sponde

r322021年7月3日星期六定时器超时的情况分支结构（2）——opt332021年7月3日星期六The

optoperator

isthe

sameas

analternative

where

the

second

operandistheemptyMSC.2021年7月3日星期六34bankbranchATMuser11optMSC

ATM_withdrewoverdraftwithdrewOKwithdrewtrans(card1,amount2

)withdrewtrans(card1,amount1

)verifyOKverify(card1,user_pwd

)accounts(card1)input_pwdpwd(user_pwd

)select_operationwithdrew(amount1

)cash_outoverdraftwithdrew(amount2

)(

amount2)card_out分支结构（3）——exc352021年7月3日星期六The

exc

operatorisacompactwaytodescribeexceptional

cases

in

an

MSC.The

exc

operatormeansthateithertheeventsinsidethe<exc

inlineexpressionsymbol>

areexecuted

andthentheMSC

isfinishedortheevents

following

the

<exc

inline

expressionsymbol>

are

executed.The

exceptionexpression

isa

shorthandfor

analternative

expressionwherethe

restoftheenclosing

frame

is

the

secondoperand.3