基于MDE的UML模型到形式化模型的轉換方法研究.pdf

1、實時系統(tǒng)的正確性不僅取決于計算的邏輯結果,而且依賴于系統(tǒng)運行的時間。如何確保實時系統(tǒng)的正確性和可靠性是軟件研究人員廣泛關注的問題。UML(united modeling language)是一種通用的標準化的建模語言,適用于軟件開發(fā)的各個階段,但其缺乏精確的語義信息,因此難以直接進行驗證。而形式化方法(formal methods)提供了一種嚴格精確的數(shù)學方法,通常被用于軟件設計階段,分析系統(tǒng)的可靠性。因此,通過將UML模型轉換到形式化

2、模型進行模型驗證,是保證軟件質量的有效手段。MARTE(modeling and analysis of real time and embedded systems)是OMG組織專門針對嵌入式實時系統(tǒng)的建模規(guī)范,用于取代原有的UML-SPT(uml profile forschedulability,performance and time)。時間自動機(the timed automata)是一種成熟的實時系統(tǒng)模型驗證工具,它擴展了

3、自動機理論,并為實時系統(tǒng)行為的創(chuàng)建和分析提供了一種形式化方法。
　　 模型驅動工程(model-driven engineering,簡稱MDE)的理念伴隨著人們對軟件系統(tǒng)的不斷抽象,而逐漸受到重視。它以模型為首要軟件制品(software artifact),,其主要的研究方向為(元)建模和模型轉換。元-元模型體系(meta-metamodel architecture)根據(jù)抽象度的不同,劃分出元-元模型(meta-metam

4、odel)、元模型、模型(和實例)等三(四)個層次,其中抽象度低的模型遵從抽象度高的元模型。元-元模型是元模型的“根”,它為所有遵從它的元模型之間的橋接,提供了一種共同的方式。本文給出了一種基于MDE的UML/MARTE模型到時間自動機模型的轉換方法,它包含三個步驟:首先通過時間自動機的元建模,將其引入到MDE的元-元模型體系中；然后,定義UML/MARTE和時間自動機元模型之間的映射規(guī)則,并由模型轉換語言的支撐平臺實施轉換過程；最后,

5、按照模型檢測工具的輸入格式,將轉換得到的時間自動機模型進行重寫,以便進行模型驗證。
　　 本文先后探討了:
　　 1.如何基于MDE,將UML/MARTE模型轉換到時間自動機驗證模型。它關注兩個方面:
　　 1)如何將時間自動機集成到元-元模型體系；2)如何實現(xiàn)基于元模型的模型轉換。
　　 2.通過對時間自動機元建模,將其集成到元-元模型體系。集成的目的是為了讓時間自動機和UML/MARTE巳擁有共同的“