AADL到UPPAAL的轉(zhuǎn)換研究與工具集成.pdf

1、隨著現(xiàn)代化的推進(jìn)以及通信等技術(shù)的發(fā)展，計算機軟件已廣泛應(yīng)用于各類安全攸關(guān)的系統(tǒng)中。在安全攸關(guān)實時系統(tǒng)的設(shè)計中，系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷的提升，使用傳統(tǒng)的軟件工程的方法，已經(jīng)不能滿足日益增長的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計的需要。目前，通過模型驅(qū)動架構(gòu)(Model Driven Architecture，MDA)的開發(fā)方法，利用特殊領(lǐng)域（如航空電子領(lǐng)域）體系結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計語言(Architecture Analysis andDesign Language，AAD

2、L)設(shè)計各種安全攸關(guān)實時軟件系統(tǒng)，已經(jīng)取得了良好的效果。但是，由于AADL工具鏈本身并不是很完善，在實際的開發(fā)應(yīng)用中，會遇到不能對使用AADL建立的安全攸關(guān)實時系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真模擬和性質(zhì)驗證的情況。為此，本文圍繞這一問題開展了相關(guān)研究與應(yīng)用。相關(guān)的研究工作如下:
　　第一，設(shè)計了一種從AADL模型到時間狀態(tài)機網(wǎng)絡(luò)模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。首先根據(jù)最小化原則、可描述性原則、可實現(xiàn)性原則從AADL全集中選擇并設(shè)計了一個滿足安全攸關(guān)實時系統(tǒng)設(shè)計需

3、求的子集，并基于此子集設(shè)計并實現(xiàn)了AADL模型（含AADL的行為附件BA）到時間狀態(tài)機網(wǎng)絡(luò)UPPAAL(UPPSALA University and AALBORGUniversity)工具的轉(zhuǎn)換規(guī)則，以利用時間狀態(tài)機網(wǎng)絡(luò)豐富的工具與資源對AADL模型進(jìn)行分析。
　　第二，設(shè)計了一種從AADL模型的行為附件BA到時間狀態(tài)機網(wǎng)絡(luò)模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。首先根據(jù)最小化原則、可描述性原則、可實現(xiàn)性原則從已選取的AADL子集的行為附件中選取了一個

4、滿足安全攸關(guān)實時系統(tǒng)設(shè)計需求的子集，并基于此子集設(shè)計并實現(xiàn)了行為附件到時間狀態(tài)機網(wǎng)絡(luò)UPPAAL工具的轉(zhuǎn)換規(guī)則。
　　第三，針對AADL模型到時間狀態(tài)機網(wǎng)絡(luò)模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則設(shè)計中所遇到的轉(zhuǎn)換規(guī)則編寫過于復(fù)雜的問題，提出并實現(xiàn)了能夠根據(jù)已經(jīng)設(shè)計完成的時間狀態(tài)機網(wǎng)絡(luò)模型自動生成ATL(Atlas Transformation Language)轉(zhuǎn)換規(guī)則代碼的規(guī)則生成器。本文根據(jù)設(shè)計好的AADL子集，按照最小化原則、可描述性原則、可實現(xiàn)性

5、原則對UPPAAL工具的元素進(jìn)行選擇并設(shè)計了一個滿足安全攸關(guān)實時系統(tǒng)設(shè)計需求的UPPAAL子集，并基于此子集設(shè)計并實現(xiàn)了從UPPAAL狀態(tài)機模型到ATL轉(zhuǎn)換規(guī)則的生成器。
　　第四，基于Eclipse插件技術(shù)與XMI等技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了一種AADL模型到UPPAAL模型的轉(zhuǎn)換器。
　　最后，使用所設(shè)計的AADL模型到UPPAAL模型的轉(zhuǎn)換工具系統(tǒng)對兩個實際案例進(jìn)行了測試與應(yīng)用，該系統(tǒng)能夠?qū)嶋H案例的模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換與驗證。