لغة روزيتا

في مجال الحوسبة ، تُعد لغة مواصفات نظام روزيتا لغة تصميم للأنظمة المعقدة والمتنوعة . وتشمل أهداف تصميم اللغة المحددة ما يلي:

• تمثيل القيود
• تمثيل النظام غير المتجانس وقابلية تكوين المواصفات
• دلالات رسمية محددة جيدًا ودعم للتحليل الرسمي
• قابلية التوسع للتصاميم الكبيرة

كانت روزيتا تخضع لعملية توحيد المعايير في أوقات مختلفة.

انبثقت مبادرة روزيتا من اجتماع لجنة لغة تصميم الأنظمة التابعة لمجلس صناعة أشباه الموصلات عام ١٩٩٦. وكان الهدف من الاجتماع تحديد متطلبات لغة تصميم من الجيل التالي تعالج أوجه القصور الملحوظة في اللغات الحالية مثل VHDL و Verilog . وشملت هذه المخاوف عدم القدرة على تمثيل القيود، والافتقار إلى دلالات رسمية، وعدم القدرة على تمثيل الأنظمة غير المتجانسة، والاعتماد الكبير على المحاكاة الحاسوبية في التحليل. واستجابةً لهذه المتطلبات، تم اتباع ثلاثة مناهج رئيسية:

1. توسيع لغات وصف الأجهزة بما في ذلك VHDL و Verilog
2. توسيع لغات البرمجة بما في ذلك C و C++
3. تعريف لغات جديدة

أدى النهج الأول في نهاية المطاف إلى ظهور لغة SystemVerilog وامتدادات إلى لغة VHDL، بينما أدى النهج الثاني إلى ظهور لغة SystemC ، وقد أصبحت جميعها معايير معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) لصناعة أشباه الموصلات . وكان مجال التطبيق الأصلي لشركة Rosetta هو أنظمة أشباه الموصلات على شريحة واحدة . ^{[ 1 ]}

نتجت لغة روزيتا عن النهج الثالث، حيث بدأ تطويرها تحت رعاية مجلس صناعة أشباه الموصلات ومختبر أبحاث القوات الجوية . طُوّرت في الأصل على يد بيري ألكسندر وآخرين في جامعة كانساس ، وكانت تُعرف ببساطة باسم لغة تصميم مستوى النظام. ^{[ 2 ]} نُقلت عملية التقييس إلى منظمة VHDL الدولية بحلول عام 2000، وأُعيد تسميتها إلى روزيتا (نسبةً إلى حجر رشيد ) لتعكس الطبيعة غير المتجانسة لمواصفاتها. في نهاية المطاف، اندمجت منظمة VHDL الدولية ومبادرة فيريلوج المفتوحة لتشكيل أكسيلرا ، وهو اتحاد مدعوم من الصناعة لمعايير أتمتة تصميم الإلكترونيات (EDA). نُشرت مسودة معيار روزيتا في نوفمبر 2003 من خلال أكسيلرا. ^{[ 3 ]} نُقلت عملية التقييس إلى لجنة معايير أتمتة التصميم التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE DASC)، حيث تولى فريق عمل روزيتا تطويرها ضمن مشروع IEEE P1699 بدءًا من مارس 2007. ^{[ 4 ] [ 5 ]} نُشرت مسودة دليل مرجعي للغة في أبريل 2008، بإشراف المحرر الأسترالي بيتر آشندن. ^{[ 6 ]} سُحب المشروع في يونيو 2013. ^{[ 7 ]}

تُبنى Rosetta على ثلاث لغات فرعية تدعم تعريف عناصر المواصفات المختلفة. تُعرّف لغة التعبير الدوال والتعبيرات الأساسية المستخدمة كمصطلحات وقيم في المواصفات. لغة التعبير هي لغة غير صارمة ، وظيفية بحتة، ومُصنّفة ، على غرار Haskell . الدوال شفافة مرجعيًا ، وتعبيرات مُغلّفة، ولا يمكن أن يكون لها آثار جانبية. جميع تعبيرات Rosetta لها أنواع مُحدّدة بشكل ثابت. يعتمد نظام الأنواع على المجموعات المرفوعة، حيث يحتوي كل نوع على الأقل على القيمة الدنيا أو القيمة غير المُعرّفة . يمكن استخدام أي مجموعة لتعريف نوع، ويمكن استخدام أي دالة تُرجع مجموعة لتعريف مُنشئ نوع. نظرًا لأن تعريفات الأنواع يمكن أن تحتوي على تعبيرات Rosetta عامة، فإن نظام الأنواع مُعتمد على بعضها البعض .

تُعرّف لغة الأوجه المواصفات الفردية وتكوين المواصفات لتحديد الأنظمة. تُعرّف الأوجه والمكونات نماذج النظام من منظور هندسي واحد. يُكتب كل وجه بتوسيع نطاق يوفر مفردات ودلالات للنموذج. تُعرّف الأوجه بإعلان العناصر وتحديد خصائصها. ولذلك، فإن Rosetta لغة تصريحية ، ولا يمكن ضمان تقييم بنياتها إلى قيمة، على الرغم من إمكانية تقييم بعض الأوجه. باستخدام تجريدات التصميم التي يوفرها نطاقها، يصف الوجه متطلبات النظام أو سلوكه أو قيوده أو وظيفته. الأوجه غير متجانسة، ويمكن تعريفها باستخدام أي من النطاقات المُعرّفة مسبقًا أو المُعرّفة من قِبل المستخدم. تشير دلالات Rosetta إلى كل وجه بجبر مشترك يُعرّف نموذج حسابه. ولأن Rosetta لغة انعكاسية ، يمكن تركيب الأوجه وتحويلها لتحديد أنظمة معقدة. تتمثل إحدى تقنيات المواصفات الشائعة في كتابة أوجه لجوانب مختلفة من النظام، ثم تركيب هذه الجوانب باستخدام عمليات الضرب والجمع لتحديد النظام الكامل.

تُعرّف لغة المجال نطاقات المواصفات، أو ما يُعرف بأنواع المواصفات. تُشكّل مجموعة النطاقات شبكةً كاملةً مُرتبةً حسب التماثل، حيث يكون النطاق الفارغ أو الصفري هو العنصر العلوي، والنطاق غير المتسق أو السفلي هو العنصر السفلي. توجد ثلاثة أنواع رئيسية من النطاقات: نطاقات وحدات الدلالات، التي تُعرّف وحدات المواصفات الأساسية. على سبيل المثال، يُعرّف نطاق الحالة مفهوم الحالة والحالة التالية دون تقييد القيم أو الخصائص. نطاقات نموذج الحساب، التي تُوسّع نطاقات وحدات الدلالات لتعريف نماذج حسابية عامة مثل الحالة المحدودة ، والزمن المستمر ، والزمن المتقطع، والتردد . نطاقات الهندسة، التي تُوسّع نطاقات نموذج الحساب لتوفير إمكانيات المواصفات لمجالات هندسية مُحددة.

منذ بداياتها، توسعت شركة روزيتا لتشمل مجالات التصميم مثل الأنظمة الهيدروليكية والميكانيكية، وأنظمة الشبكات، والأمن والثقة، وأجهزة الراديو المعرفة بالبرمجيات.

تأثرت لغة روزيتا بشكل كبير بلغة هاسكل غير الصارمة والوظيفية البحتة، وعائلة لغات المواصفات لارش ، ونظام التحقق من النماذج الأولية (PVS). وقد نُشر كتاب مخصص لهذه اللغة في نوفمبر 2006. ^{[ 8 ]}

• http://www.rosetta-lang.org