基于求精的软件体系结构设计方法

分析了当前软件体系结构研究对软件开发支持存在的不足,将软件体系结构求精技术引入大型复杂系统软件体系结构设计与开发过程中,结合抽象层次和层次视图,提出了一个基于求精的软件体系结构设计方法——ARSADM,给出了其关键步骤和过程,用于指导软件体系结构的正确设计。     

软件体系结构求精研究

为了保证软件质量,提高软件可靠性、可重用性和可维护性,软件体系结构这一概念自提出以来就得到广泛关注,成为软件工程的一项重要研究领域。软件体系结构求精作为体系结构从抽象到具体的形式化方法,连接了体系结构分析到具体实现之间的鸿沟,从而有效地保证了软件体系结构的层次性和可跟踪性。良好的软件体系结构求精方法使得软件开发自动化．加速软件产品的交付过程,降低软件成本,以及提高软件质量。针对体系结构求精研究的主要内容,较系统地阐述了几种体系结构求精分类方法,并对求精检测的相关内容作了介绍,最后是对体系结构求精以后工作的展望。     

软件体系结构求精研究

为了保证软件质量,提高软件可靠性、可重用性和可维护性,软件体系结构这一概念自提出以来就得到广泛关注,成为软件工程的一项重要研究领域.软件体系结构求精作为体系结构从抽象到具体的形式化方法,连接了体系结构分析到具体实现之间的鸿沟,从而有效地保证了软件体系结构的层次性和可跟踪性.良好的软件体系结构求精方法使得软件开发自动化,加速软件产品的交付过程,降低软件成本,以及提高软件质量.针对体系结构求精研究的主要内容,较系统地阐述了几种体系结构求精分类方法,并对求精检测的相关内容作了介绍,最后是对体系结构求精以后工作的展望.     

基于上下文相关的软件体系结构求精方法

为了提高软件体系结构求精的精确性与可追溯性,使处于不同抽象层次之间的体系结构之间形成规范的映射体系,引入了形式化方法,定义了一种基于上下文相关文法的形式化的求精文法,并将该文法应用到体系结构求精中,给出了基于构件的体系结构形式化求精过程.最后,基于体系结构求精方法建立了相应的用于指导软件开发的模型.     

形式化与可视化相结合的软件体系结构描述方法研究

软件体系结构是软件工程领域中一个重要的研究内容,研究软件体系结构的首要问题是如何描述一个软件系统的体系结构模型。本文通过集成XYZ/ADL与UML两种描述方法在软件体系结构中的应用,寻求一种基于时序逻辑理论的形式化方法与面向对象的可视化方法相结合的软件体系结构描述新途径。着重研究XYZ/ADL与UML在电梯控制系统体系结构建模中的应用问题,并运用基于构件的求精方法对该系统的主要组件进行了求精。     

一种基于代数语义的软件体系结构求精方法

软件体系结构是引导需求到实现的桥梁,目前在软件体系结构建模方法中主要分为形式化和非形式化两种。针对大型分布式系统的体系结构采用Petri网进行建模,兼顾了可视化操作和形式化的准确性,同时利用细化求精操作建立体系结构的层次模型,有效解决了状态空间爆炸问题。此外,在求精过程中为了保证用于下层求精的子网能准确表达上层行为规约,引入了进程代数来刻画Petri网的行为语义。最后,给出了进程项构造子网的算法及案例研究,并通过开源工具验证上述内容的正确性。     

基于时序逻辑语言描述的监控系统的软件体系结构求精

该文提出了一种基于组件的软件体系结构求精方法,主要通过一个具体实例———移动通信监控系统,基于时序逻辑语言XYZ/E形式化描述其体系结构,对该求精方法及过程做进一步阐述。     

一种基于VPM的移动警务信息平台解决方案

分析了一种基于VPM的移动警务开发平台的解决方案,用于解决警务系统信息平台的软件体系结构和安全性问题。从平台的设计目标、体系结构、模块功能、业务流程和安全性等方面做了详细的阐述,并给出了目前接入平台的几种移动应用模式。     

基于进程代数的安全软件体系结构建模

分析了基于进程代数的软件体系结构模型的安全性,将相容性检查和互操作性检查从单个软件体系结构推广到不同风格的体系结构风格,扩展基于进程代数的软件体系结构描述语言,通过顺序进程代数项族和预定义的体系结构类型调用对软件体系结构安全建模。通过一个例子介绍了这种建模方法。     

一种建模软件体系结构非功能属性的方法

非功能属性的处理一直是困扰着研究人员和实践者的难题.针对体系结构设计阶段早期,提出一种建模非功能属性的方法.该方法利用面向方面软件开发中的关注点多维分离原理,提出建模软件体系结构的"1+X"模型,并在此基础上进一步划分体系结构非功能属性的维度,归纳各个维度上的关注点,利用XML对维度和关注点进行规约.该模型为后续设计面向方面的软件体系结构奠定了基础,为体系结构设计人员提供了方法支持,而且该成果可以直接用于不同领域内的软件体系结构设计.     

一种基于赋时Petri网和ZBDD的装配序列规划方法

机载航空电子系统设计采用综合化系统体系结构,可实现计算系统及其计算资源和计算设施的"物理集成";以及机载嵌入式软件系统的"功能集成";提供对系统计算功能的动态配置管理和实时动态冗余,以期得到较高的计算性能和保障系统的高可靠性。基于软件系统架构的层次关系研究了复杂嵌入式计算任务的运行模态表示方法,分析了嵌入式软件系统任务模态的迁移关系,提出了基于AADL软件体系结构的嵌入式软件模态划分方法,制定了系统动态重构蓝图,并设计了基于模态的嵌入式软件动态重构实施方法。基于软件架构的模态分析及其动态重构,有助于提高复杂嵌入式软件系统的可靠性、安全性和重用性。     

综合模块化航电软件系统测试方法研究综述

现代飞行器系统中开始广泛采用综合模块化航电IMA(Integrated Modular Avionics)体系架构,IMA中软件系统的高质量要求对传统的航电软件测试方法提出了新的挑战。对目前基于ARINC653的IMA软件的系统级测试中的基本测试方法进行了综述分析,主要内容包括:首先给出了基于ARINC653的IMA体系结构描述,并对其架构中最重要的系统可配置性进行了分析;然后阐述了总的系统测试策略,以及不同级别的IMA软件系统测试过程;最后简要说明了IMA系统测试环境的通用要求。     

Foundations of a new software engineering method for real-time systems

The design of a fault-tolerant distributed, real-time, embedded system with safety-critical concerns requires the use of formal languages. In this paper, we present the foundations of a new software engineering method for real-time systems that enables the integration of semiformal and formal notations. This new software engineering method is mostly based upon the ”COntinuuM” co-modeling methodology that we have used to integrate architecture models of real-time systems (Perseil and Pautet in 12th International conference on engineering of complex computer systems, ICECCS, IEEE Computer Society, Auckland, pp 371–376, 2007) (so we call it “Method C”), and a model-driven development process (ISBN 978-0-387-39361-2 in: From model-driven design to resource management for distributed embedded systems, Springer, chap. MDE benefits for distributed, real time and embedded systems, 2006). The method will be tested in the design and development of integrated modular avionics (IMA) frameworks, with DO178, DO254, DO297, and MILS-CC requirements.     

软件体系结构的选择和应用

以社会保险管理信息系统为例,讨论了软件体系结构的选择和应用。整个系统采用具有四层的层次式软件体系结构的设计思想,在业务管理层的设计中,采用了互连系统构成的系统(SIS)的体系结构,把整个业务管理系统划分为八个从属系统。各从属系统的体系结构可以相同,也可以不同。这种体系结构设计有效地降低了维护成本,提高了系统的开放性、可扩充性、可重用性和可移植性。     

一种软件体系结构设计决策的建模工具

体系结构设计在整个软件生命周期中起到关键作用,而设计知识的蒸发会导致系统演化花费代价高、涉众之间交流出现障碍、体系结构制品的复用受到限制等问题,为此需要在软件体系结构层次对设计决策进行显式化的建模.基于一种以决策为中心的体系结构设计方法,实现了一个软件体系结构设计决策的建模工具.该工具帮助架构师对体系结构设计中的问题、方案、决策、理由等核心概念进行建模,完成从需求到体系结构的设计过程,并实现了自动化的候选体系结构方案的合成和部分设计理由的捕捉.该工具还提供了体系结构设计模型与设计决策之间的相互追踪性,以及帮助实现体系结构设计过程中设计决策知识的复用.     

基于体系结构的软件可靠性参数早期预测

在对组成软件系统的组件间关系进行分析的基础上,提出了基于组件间关系的软件可靠性的数学模型,该模型给出了在已知组件的可靠性和平均无故障运行时间的基础上计算系统可靠性的方法。通过各组件对系统可靠性的影响分析,给出了改善系统可靠性的方案。     

插拔式软件连接件的设计与实现

提出了在实现层显式实现连接件的思想,并给出了一种插拔式连接件的实现方法,使连接件这个软件体系结构层概念成为一种插拔式可重用的构造,进而在实现中体现软件体系结构设计,平滑了软件体系结构层和实现层间的差距.     

面向软件演化的可靠性分析代数方法

环境和需求的改变导致软件演化发生,并通常会使软件架构(Software architecture,SA)产生变化.现有的结构化软件可靠性模型对评价软件初始结构设计有不错的效果,但在软件演化时的实时分析方面有局限性.从软件结构建模出发,通过使用代数方法将软件演化描述为原子操作序列,并跟踪分析序列中每一步操作对可靠性的影响...     

Survey of reliability and availability prediction methods from the viewpoint of software architecture

Many future software systems will be distributed across a network, extensively providing different kinds of services for their users. These systems must be highly reliable and provide services when required. Reliability and availability must be engineered into software from the onset of its development, and potential problems must be detected in the early stages, when it is easier and less expensive to implement modifications. The software architecture design phase is the first stage of software development in which it is possible to evaluate how well the quality requirements are being met. For this reason, a method is needed for analyzing software architecture with respect to reliability and availability. In this paper, we define a framework for comparing reliability and availability analysis methods from the viewpoint of software architecture. Our contribution is the comparison of the existing analysis methods and techniques that can be used for reliability and availability prediction at the architectural level. The objective is to discover which methods are suitable for the reliability and availability prediction of today’s complex systems, what are the shortcomings of the methods, and which research activities need to be conducted in order to overcome these identified shortcomings. The comparison reveals that none of the existing methods entirely fulfill the requirements that are defined in the framework. The comparison framework also defines the characteristics required of new reliability and availability analysis methods. Additionally, the framework is a valuable tool for selecting the best suitable method for architecture analysis. Furthermore, the framework can be extended and used for other evaluation methods as well.     

面向软件体系结构和Agent联邦的软件系统合成

提出面向软件体系结构和多Ａｇｅｎｔ联邦技术的大型软件系统设计与合成方法,可以有效地利用多Ａｇｅｎｔ联邦技术为软件体系结构的设计到软件系统的实际开发提供一种从抽象到具体的平滑过渡手段。