Z語言的實時擴展及應用.pdf

1、實時軟件系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)和社會生活中扮演著越來越重要的角色,隨著需求的逐步增加,實時系統(tǒng)的軟件開發(fā)方法學漸漸成為研究的熱點問題.形式化方法在實時系統(tǒng)的開發(fā)過程中的使用也越來越多,Z語言是一種廣泛應用的形式化規(guī)格說明語言,然而,它并不是為處理系統(tǒng)的動態(tài)行為而設計的,因此對Z進行擴充以適應實時應用的需要是非常重要的.在該文,我們歸納了Z實時擴展,提出了分類標準,一類是被稱為集成的擴展方法,它基于形式化說明語言Z和其它形式化方法的集成,在這里由

2、其它形式化方法提供表示動態(tài)行為的結構;另一類稱之為非集成的擴展方法則只使用Z的語義,而由其它形式化方法對時間約束性和并發(fā)進行的描述則被轉換成Z規(guī)格說明,完成了上述分析之后實際就給出了一個對Z進行實時擴展的通用方法.一種被稱為RT-Z的基于規(guī)格描述語言Z和timed CSP的實時擴展是集成擴展方法的典型代表,RT-Z將Z和timed CSP的功能用一個緊密的框架結合起來,實際上無論是Z還是timed CSP都缺乏對結構化的支持機制,為了能

3、適應系統(tǒng)復雜性的需要,RT-Z另外引入了對結構化的支持機制.RT-Z的語義基于Z和timed CSP,這是它具有正確性和數(shù)學嚴格性的基礎.RT-Z可以用于需求描述,也可以用于設計階段,非常適合于實時系統(tǒng)的開發(fā).另一方面,使用過程描述語言可以方便的描述時序關系,在該文中,我們也討論了這種非集成的擴展方式,它能夠利用時序狀態(tài)轉換系統(tǒng)將過程描述語言轉換為Z規(guī)格.通常,實時系統(tǒng)開發(fā)依賴于時間約束性和復雜的外部因素,因此無論是采用Z和timed

4、CSP集成還是使用規(guī)格描述語言轉換的非集成方法都不能很好地解決系統(tǒng)設計的所有問題,因此在實時系統(tǒng)設計中選擇合適的方法是非常重要的.經(jīng)過進一步研究,我們在微機仿真系統(tǒng)的設計過程中提取了通用的設計模式,這個模式基于多視點的軟件工程方法,采用集成方法從功能視點得到的規(guī)格說明和采用非集成方法從控制視點得到的規(guī)格說明在一個統(tǒng)一的語義下結合起來,這樣就可以利用兩種規(guī)格說明方法直接得到在語法和機制上一致的規(guī)格說明,因此可以避免單獨使用兩種方案所產(chǎn)生的