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宗喆,杨志斌,袁胜浩,周勇,BODELEIX Jean-Paul,FILALI Mamoun.安全关键异构软件混合建模及代码生成方法.软件学报,2021,32(4):5-0
安全关键异构软件混合建模及代码生成方法
Co-modeling and Code Generation for Safety-Critical Heterogeneous Software
投稿时间:2020-09-13  修订日期:2020-10-26
DOI:10.13328/j.cnki.jos.006223
中文关键词:  安全关键异构软件  混合建模  AADL  SDL  多核  代码自动生成
英文关键词:Safety-critical Heterogeneous Software  Co-modeling  AADL  SDL  Multi-core  Code Generation
基金项目:国家自然科学基金(62072233);航空科学基金(201919052002);中央高校基本科研业务费专项资金资助(NP2017205)
作者单位E-mail
宗喆 南京航空航天大学 计算机科学与技术学院, 江苏 南京 211106
高安全系统的软件开发与验证技术工信部重点实验室, 江苏 南京 211106 
 
杨志斌 南京航空航天大学 计算机科学与技术学院, 江苏 南京 211106
高安全系统的软件开发与验证技术工信部重点实验室, 江苏 南京 211106 
yangzhibin168@163.com 
袁胜浩 南京航空航天大学 计算机科学与技术学院, 江苏 南京 211106
高安全系统的软件开发与验证技术工信部重点实验室, 江苏 南京 211106 
 
周勇 南京航空航天大学 计算机科学与技术学院, 江苏 南京 211106
高安全系统的软件开发与验证技术工信部重点实验室, 江苏 南京 211106 
 
BODELEIX Jean-Paul IRIT-University of Toulouse, Toulouse France 31062  
FILALI Mamoun IRIT-University of Toulouse, Toulouse France 31062  
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中文摘要:
      随着系统复杂性急剧增加,未来安全关键软件越来越多地采用异构构件组合架构,各构件可能使用不同的计算模型或实现语言,使得整个软件系统呈现异构性.因此,设计此类系统需要使用复杂的建模方法.AADL (Architecture Analysis and Design Language)是一种安全关键系统体系结构多范式建模语言,丰富的可表达方式和可扩展性使其成为安全关键异构软件设计的重要选择.本文提出一种AADL和SDL (Specification and Description Language)混合建模方法,支持以自底向上的方式对安全关键软件系统进行混合建模,并给出面向多核处理器平台的代码自动生成方法.首先,通过扩展AADL属性集,以支持使用SDL建模语言表达软件构件的功能行为.其次,以Ada作为目标语言,给出AADL-SDL混合模型的多任务代码生成方法.最后,实现了原型工具支持AADL和SDL混合建模及多任务Ada代码生成,并基于导航、制导与控制系统案例对本文所提方法的有效性进行分析.
英文摘要:
      Safety-critical systems have evolved to use heterogeneous components to implement complex requirements,each component may adopt different computation models or modeling languages.Therefore,it is necessary to use complex modeling approaches to design those systems.AADL,as a multi-paradigm modeling language for safety-critical system architecture,is a good choice to design safety-critical heterogeneous systems because of its rich expressibility and well scalability.This paper proposes a bottom-up AADL-SDL co-modeling approach that integrates functionality modeled by SDL through the AADL architecture model and provides a multi-task code generation approach for multi-core platforms.Firstly,AADL property sets are extended to support the capability of modeling functionality; Secondly,A multi-task code generation approach is proposed to transform AADL-SDL models to Ada code; Finally,a prototype tool is implemented to support AADL-SDL co-modeling and multi-task Ada code generation,the effectiveness of the method proposed in this paper is analyzed based on the guidance,navigation and control system case.
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