嵌入式基于模型驅(qū)動驗證及軟件生產(chǎn)線的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著處理器的計算能力的迅速提高、嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展和嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，使得嵌入式軟件的規(guī)模以及復(fù)雜性的不斷增長，從而導(dǎo)致了開發(fā)時間和費用也在不斷的增長，如何快速有效的開發(fā)嵌入式軟件成為目前亟待解決的問題。為了解決上面的問題，全球最大的軟件工業(yè)標準化組織OMG(Object Management Group)提出了模型驅(qū)動框架MDA(Model Driven Architecture)開發(fā)方法。MDA方法將軟件開發(fā)過程分成兩

2、個主要階段：模型級和代碼級。模型主要關(guān)注系統(tǒng)的設(shè)計正確性，從而達到以較小代價修改軟件錯誤的目的。
　　 面向嵌入式軟件的開發(fā)工具目前正在從基于代碼的傳統(tǒng)開發(fā)環(huán)境向基于模型的開發(fā)環(huán)境發(fā)展。而一個基于模型的嵌入式生產(chǎn)線開發(fā)環(huán)境，應(yīng)該是集成模型開發(fā)工具和其他相關(guān)工具，包含了建模、模型仿真驗證、代碼生成、測試等嵌入式軟件開發(fā)的全過程。這符合嵌入式軟件開發(fā)工具發(fā)展趨勢，也具備相應(yīng)的理論、技術(shù)和產(chǎn)品基礎(chǔ)。
　　 模型驅(qū)動驗證是基于模

3、型的嵌入式軟件生產(chǎn)線的一個重要部分，這個關(guān)鍵部分會影響到系統(tǒng)的質(zhì)量和后期的工作，如果在前期能夠及時發(fā)現(xiàn)出存在的問題，可以節(jié)省大量的人力物力。當今主流的嵌入式實時系統(tǒng)中，實時性是一個關(guān)鍵的性能指標，對于這類系統(tǒng)就是要求它們在合法的時間內(nèi)完成相應(yīng)的行為，不會發(fā)生超時現(xiàn)象，這就要求驗證任務(wù)間的可調(diào)度性來判斷系統(tǒng)實時性是否符合要求。由Clark和Emerson提出形式化的模型驗證的方法以開始應(yīng)用在任務(wù)的可調(diào)度分析上，該方法的基本原理是為要檢測的

4、系統(tǒng)建立形式化模型，闡明所要驗證的性質(zhì)，然后使用算法去檢查該模型是否滿足所述性質(zhì)。
　　 本文的研究是基于模型的軟件嵌入式生產(chǎn)線開發(fā)環(huán)境，在這條主線上把重點放在研究和解決模型方面的形式化驗證問題，對嵌入式模型實時性中的可調(diào)度問題進行研究。
　　 論文先介紹了基于模型的嵌入式軟件生產(chǎn)線的背景與意義，并分析了國內(nèi)外的發(fā)展情況，接著說明課題的來源和本文研究的內(nèi)容；在此基礎(chǔ)上提出基于模型的嵌入式生成線的總體需求分析；接著重點介紹

5、模型驗證調(diào)度檢測工具SCT(Scheduling CheckTool)的設(shè)計，包括SCT所分析的系統(tǒng)的相關(guān)定義和規(guī)定以及任務(wù)的兩個行為自動機模型的設(shè)計實現(xiàn)，在這些前提下對SCT工具進行總體設(shè)計，并對每部分進行實現(xiàn)，其中重點放在調(diào)度仿真算法進行設(shè)計與實現(xiàn)；接著在LambdaPRO的基礎(chǔ)上集成相關(guān)工具，實現(xiàn)基于模型的嵌入式軟件生成線的整個開發(fā)過程，并通過一個實例應(yīng)用來說明驗證這個開發(fā)流程。論文最后對本文的工作進行總結(jié)，并對后繼研究和發(fā)展進行