基于NuSMV的AADL行为模型验证的探究

鉴于模型在软件系统开发中日趋重要的地位和AADL模型在嵌入式软件建模中的良好应用前景,为了在嵌入式软件系统开发前期保证AADL模型的质量,提出了一种基于模型测试的AADL架构和NuSMV模型的验证方法。文中首先对当前的AADL发展情况作简单介绍,然后对NuSMV验证模型的结构作大致分析,在随后的文章中对NuSMV的验证过程作详细的介绍。与此同时,使用具体的汽车巡航控制系统作为实例进行具体分析。文中通过测试用例执行输出进行验证来判断该方法的正确性。     

AADL模型的测试方法研究

近几年来,MDA开发方式的应用使得如何保证模型质量成为研究的热点.以基于模型的测试为研究对象,研究了对AADL模型进行模型测试的方法,并提出了结合马尔可夫链对AADL模型进行测试的框架以及实施方法.最后,通过示例进一步说明了该方法.     

嵌入式软件系统体系结构可靠性分析方法

AADL是嵌入式领域对SA进行建模、评估的常用方法,但其属于一种半形式化开发语言,无法直接对SA的可靠性进行验证。为此,提出一种基于AADL的可靠性分析框架,对SA的可靠性进行形式化验证。首先通过分析系统体系结构的元素关系,建立AADL可靠性模型;然后设计转换模型及其规则,将AADL模型转换为连续时间马尔科夫链模型;最后采用概率模型检验工具对连续时间马尔科夫链模型进行可靠性定量分析。仿真结果表明,与现有可靠性分析方法相比,该方法在计算效率和转换效率上都有明显的提高。基于AADL的可靠性分析框架实现在软件系统开发早期对SA进行可靠性定量计算,为AADL在嵌入式软件系统可靠性定量分析方面提供了一种新的验证思路。     

AADL建模工具的设计

设计一种架构分析与设计语言(AADL)建模工具,便于用户建立AADL模型.基于模型驱动体系结构思想,在Eclipse插件开发平台上开发可扩展的插件集合AADL模型设计工具.用户根据该工具建立的嵌入式系统AADL架构模型,通过XML文档保存,分析与验证工具以第三方插件的形式集成到该工具中,提取系统的AADL架构模型.通过应用实例验证了该工具的有效性.     

基于使用模型的嵌入式软件测试用例生成研究

基于Markov链使用模型的软件统计测试是产生高效测试用例,实现软件可靠性定量评估的有效方法。介绍了基于使用模型的统计测试方法,论述了使用模型的概念和特点,以及从使用模型中可以计算出的静态参数和它们在统计测试和软件开发中所起的作用。提出Markov链使用模型用于嵌入式软件的测试,从理论上得到嵌入式软件的可靠性。具体阐述了嵌入式软件的Markov链使用模,型自动生成测试模型的方法。同时使用改进的Kullback判别式探讨测试的可靠性问题,从理论上证明了测试链到使用链收敛的必然性。理论分析和初步的实例证明该方法是可行的和有前途的。     

基于使用模型的嵌入式软件测试用例生成研究

基于Markov链使用模型的软件统计测试是产生高效测试用例,实现软件可靠性定量评估的有效方法.介绍了基于使用模型的统计测试方法,论述了使用模型的概念和特点,以及从使用模型中可以计算出的静态参数和它们在统计测试和软件开发中所起的作用.提出Markov链使用模型用于嵌入式软件的测试,从理论上得到嵌入式软件的可靠性.具体阐述了嵌入式软件的Markov链使用模,型自动生成测试模型的方法.同时使用改进的Kullback判别式探讨测试的可靠性问题,从理论上证明了测试链到使用链收敛的必然性.理论分析和初步的实例证明该方法是可行的和有前途的.     

一种结合AADL和IMC的系统可靠性建模方法

随着嵌入式软件在安全关键领域广泛应用,系统可靠性随着其规模、复杂度和性能需求的不断提升而愈显重要。结构分析设计语言AADL是应用于嵌入式领域的体系结构建模、分析和验证的重要手段。由于AADL是一种半形式化模型,需要精确描述其语义才能进行定量分析。提出一种基于AADL的系统可靠性建模方法。首先,结合AADL模型和AADL错误模型附件,得到AADL可靠性模型;然后,提出一种模型转换方法,将AADL可靠性模型的基本元素和错误传播等特殊元素转换到交互式马尔科夫链模型IMC,进行可靠性定量分析;最后,结合法国空中交通控制系统的实例,证明该方法的可行性和有效性。     

舰船嵌入式软件测试用例自动驱动研究

针对舰船嵌入式软件手动测试的弊端,首先从业务逻辑、接口类型等方面总结了舰船嵌入式软件的特点,从测试用例的建模、形式化转换以及用例的解析3个方面提出了测试用例自动驱动方案,在此基础上,根据舰船嵌入式软件的业务逻辑,研究了测试用例建模方法,包括测试用例数据模型、行为模型和测试用例模型特性,给出了测试用例自动驱动方法,并且以上述方法为基础对测试用例自动驱动平台进行了设计,给出了平台硬件组成和软件设计方案;最后,利用测试用例驱动平台对某软件进行了测试应用验证,验证结果表明利用测试用例驱动平台可以显著提高测试效率。     

基于Markov链的软件任务剖面建模方法研究与实现

针对航空航天等安全关键领域里嵌入式软件测试中存在的困难,引入并研究了用户需求模型和任务剖面模型的概念及表示方法,设计并实现了基于用户需求模型的任务剖面模型自动建模算法,进而结合Markov链模型与任务剖面模型,为任务流提取和测试用例生成工作提供依据,基于Rose可扩展接口(REI)开发了任务剖面模型自动建模工具.通过验证,肯定了上述方法与工具在嵌入式软件测试过程中的效果和价值.     

基于场景模式的嵌入式软件测试用例设计

将场景和模式方法用于嵌入式软件测试用例的设计与生成,通过对被测软件系统需求进行分析建模,将建立的场景模型划分到不同的场景模式中,依据场景模式构建测试场景的状态图,遍历场景状态图以获取测试执行路径,确定相关的测试数据,设计并生成测试用例。实验结果证明,该方法可以较快地设计和生成测试用例,提高测试用例的可重用性,实现对嵌入式软件的有效测试。     

基于AADL的IoP系统可靠性评估方法

人联网（IoP）系统的架构复杂且存在海量、实时变化的数据,使得基于IoP系统的可靠性分析变得十分困难,目前仍缺乏一种健全的基于IoP系统的可靠性建模及评估方法。提出一种新型的IoP系统可靠性评估方法,利用AADL及其附件语言对IoP系统进行可靠性建模,并基于该模型从定性角度评估系统故障的根本原因和风险。此外,结合Ocarina模型转换技术提出一种基于连续时间马尔科夫链（CTMC）的定量评估算法,将AADL可靠性模型转换为CTMC模型,实现对系统动态、实时等特性的评估。在此基础上,设计一个IoP系统通用模型,并以此为案例验证所提方法的可行性。实验结果表明,该方法不仅能对IoP系统建模,而且能自动、准确地对其进行可靠性分析,具有良好的应用价值。     

AADL模型代码自动生成技术研究*

随着嵌入式系统在安全关键领域的广泛应用,必须采用现代软件工程的技术进一步提高其可信性,以保证人们的生命安全。基于模型驱动方法,对AADL（体系结构分析设计语言）模型的框架代码自动生成技术进行了研究,提出了从AADL模型元素到C和Ada的语法元素的映射规则,由此实现了自动代码生成器generator并集成在开源工具OSATE中。最后通过一个实例,说明将AADL模型自动转换为框架代码后与模块代码结合的有效性。     

基于AADL的航天嵌入式软件Ada代码自动生成方法

模型驱动开发方法逐渐应用于航空航天等领域的安全关键软件设计与实现中。体系结构分析设计语言(Architecture Analysis and Design Language, AADL)是一种标准化的嵌入式软件体系结构描述语言,通过建模、验证以及代码自动生成为安全关键软件的设计与实现提供完整支持。然而,工业界实际代码是运行在具有不同特性的目标平台上的,例如不同的软硬件体系结构和编程接口,而现有AADL代码生成研究主要是通过手工将自动生成的代码集成到平台当中,存在工作繁琐且易出错的问题。为此,本文提出一种基于AADL的航天嵌入式软件Ada代码自动生成方法。首先,给出卫星姿轨控系统的AADL建模;其次,给出AADL到平台相关的Ada代码自动转化规则;最后,给出代码生成原型工具,并对卫星姿轨控系统AADL模型所生成的代码进行航天编码规范检查,并运行在相关仿真环境中,验证了本文所提方法的有效性。     

Introducing probabilities in Statecharts to specify reactive systems for performance analysis

Statecharts are expressed in a graphical language to specify complex reactive systems. They are extension of state-transition diagrams to which notions of hierarchy and orthogonality have been added. Recently, they have been suggested to represent performance models and in this regard a software package has been developed. In these performance models, the behavior of a system under study is considered to be probabilistic. Therefore, the inclusion of probabilities in Statecharts formalism will be studied. The proposed extension considers that a modeled system reacts probabilistically to events. In order to deal with these models, an analytical computational method based on constructing a Continuous-Time Markov Chain that is equivalent to the Statecharts model is proposed. The aspect of generating a Continuous-Time Markov Chain from Statecharts representation along with the solution to include probabilities among the transitions will be covered in this paper.     

AADL进程子集行为语义研究

AADL是一种基于组件的半形式化建模语言,采用结构化方法对大型复杂软件系统的软硬件进行统一建模,有效描述系统的功能行为、非功能属性以及运行时的体系结构动态演化,但其许多问题需要进一步研究与完善。本文首先分析了AADL形式语义研究现状,然后定义了AADL进程子集的形式语言,建立了AADL进程子集通信模型,通过对事件的形式化定义和分析体现了事件在系统状态转变过程中的重要作用,对AADL进程子集行为语义进行了研究。与相关研究成果的对比说明了本文的优势。本文为AADL语言及其形式语义的发展提供了一种有益的参考,进一步完善大型复杂软件系统体系结构建模与分析技术。     

一种软件可靠性测试方法研究

为了缩短软件测试周期,本文把马尔可夫链模型运用于软件可靠性测试中,提出了这一技术进行软件可靠性测试的方法。在测试过程中使用了新的评判准则分析测试结果,通过实例证明了该评判准则的实用性和有效性。     

基于概率统计的软件测试方法研究

为了缩短软件测试周期,本文把马尔可夫链模型运用于软件可靠性测试中,提出了这一技术进行软件可靠性测试的方法。在测试过程中使用了新的评判准则分析测试结果,通过实例证明了该评判准则的实用性和有效性。