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2025年3月24日 8:02 星期一
首页 > 过刊浏览>2021年第32卷第4期 >904-933. DOI:10.13328/j.cnki.jos.006223
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安全关键异构软件混合建模及代码生成方法
作者:
作者简介:

宗喆(1996-),男,硕士,CCF学生会员,主要研究领域为安全关键嵌入式软件.
杨志斌(1982-),男,博士,副教授,CCF专业会员,主要研究领域为安全关键嵌入式软件,形式化方法.
袁胜浩(1994-),男,硕士,主要研究领域为形式化方法,定理证明.
周勇(1975-),男,博士,副教授,CCF专业会员,主要研究领域为软件工程.
Bodeveix Jean-Paul (1963-),男,博士,教授,博士生导师,主要研究领域为实时系统,形式化方法.
Filali Mamoun (1957-),男,博士,高级研究员,博士生导师,主要研究领域为实时系统,形式化方法.

通讯作者:

杨志斌,E-mail:yangzhibin168@163.com

中图分类号:

TP311

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（NP2017205）；国防基础科研项目（JCKY2020205C006）


Co-modeling and Code Generation for Safety-critical Heterogeneous Software
Author:
Fund Project:

National Natural Science Foundation of China (62072233); Aviation Science Fund of China (201919052002); Fundamental Research Funds for the Central Universities (NP2017205); National Defense Basic Scienfic Research (JCKY 2020205C006)

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    摘要:

    随着系统复杂性的急剧增加，未来安全关键软件越来越多地采用异构构件组合架构，各种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.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所提方法的有效性进行分析.

    Abstract:

    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 study 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 study is analyzed based on the guidance, navigation, and control system scenarios.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

宗喆,杨志斌,袁胜浩,周勇,Jean-Paul BODELEIX, Mamoun FILALI.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):904-933

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  • 收稿日期:2020-09-13
  • 最后修改日期:2020-10-26
  • 在线发布日期: 2021-01-22
  • 出版日期: 2021-04-06
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