可组合嵌入式软件建模与验证技术研究综述

可组合嵌入式软件以构件开发技术为基础,研究嵌入式构件的建模、组合性质、构件间组合机制以及组合验证等理论、方法和技术.从组合理论、建模与验证技术这3个方面对可组合嵌入式软件的研究现状进行调研分析.组合理论研究给出构件可组合性的乐观定义和悲观定义,从组合操作、组合规则两个方面定义构件间的组合机制.针对嵌入式构件的特点,着重调研了非功能特性和异构构件的建模与组合技术,分析了非功能特性约束、面向多特性的模型等方法.分析了基于契约的验证、基于不变量的验证、基于模型检查的验证等多种嵌入式软件组合验证技术.最后,探讨了需要进一步研究的问题.     

构件化嵌入式软件设计模型非功能性质验证的工具实现

嵌入式软件的非功能性质是系统高可靠性的重要构成部分.传统的嵌入式软件可靠性保障技术主要关注于系统开发后期,缺乏有效工具对系统设计的非功能性质进行分析与验证.对基于接口自动机模型的构件化嵌入式软件设计验证原型工具T-CBESD(Tool for Component-based Embedded Software Designs)进行了资源及能耗等非功能性质验证功能的扩展设计与实现,包括:资源接口自动机和能耗接口自动机模型的输入输出接口设计、UML顺序图模型的预处理、带非功能语义信息的组合系统状态空间数据结构的设计、非实时资源使用性质与实时相关能量消耗特征验证算法的实现,以及一个通信构件组合系统的实例应用分析.     

基于可配置构件模型的视频GUI构件研究

通过分析嵌入式软件设计及构件技术的特点,提出了把构件技术应用到嵌入式软件开发的思想.不同的应用领域有不同的构件模型,针时视频GUI应用领域,提出可配置构件模型.采用适合人机界面设计的MVC软件架构,通过配置构件属性,使构件功能具有不同的表现形式,从而提高软件的可重用性及可配置性.详细地介绍了构件模型的形式化描述,构件的组成元素及实现过程.实验结果表明,该构件模型能够灵活配置构件,提高了软件开发效率.     

面向嵌入式产品线的非功能特征模型

非功能特征直接影响嵌入式软件产品的质量,而传统特征模型未对嵌入式软件产品线的非功能特征细致定义。面向嵌入式产品线,提出一种非功能特征模型。首先定义特征的元模型,融合嵌入式领域扩展特征种类,生成非功能特征模型即非功能特征对象、非功能特征对象属性、非功能特征对象关系三元组,并规范其建模过程,从而解决无法清晰定义的问题。最后采用VP-UML工具对呼吸机时间量建模,验证模型的可用性,生成可扩展的基本代码,提高了需求分析效率。     

嵌入式环境中的软件构件化研究

根据嵌入式系统的固有特点,将构件化的思想引入到嵌入式系统中,对嵌入式软件进行了构件化改造。针对底层驱动和操作系统的构件化,可有效提高软件系统的可移植性以及安全性;对应用层软件的构件化,提高了嵌入式软件的可配置性,并减少了软件系统的每个应用的体积。最后以嵌入式通讯协议栈为例,测试了构件化对软件性能的影响,对嵌入式软件的构件化改造有参考意义。     

嵌入式环境中的软件构件化研究

根据嵌入式系统的固有特点，将构件化的思想引入到嵌入式系统中，对嵌入式软件进行了构件化改造。针对底层驱动和操作系统的构件化，可有效提高软件系统的可移植性以及安全性；对应用层软件的构件化，提高了嵌入式软件的可配置性，并减少了软件系统的每个应用的体积。最后以嵌入式通讯协议栈为例，测试了构件化对软件性能的影响，对嵌入式软件的构件化改造有参考意义。     

基于构件运算的可重构系统代数模型

可重构系统是指一个系统由构件组成,随着构件被替换以及组合拓扑关系的变化,系统表现出不同的功能.针对可重构系统在形式化和重构建模方面的不足,用代数学方法对可重构构件、构件组合、可重构系统的属性和行为特征进行抽象,把构件组合定义成构件的"运算"实现,结合进程代数中算子的概念,定义了多种构件组合运算,建立了可重构系统的代数模型.在代数模型基础上,提出了重构建模和重构范式,为可重构系统提供理论支持,最后介绍了应用案例.     

基于CSP的构件化嵌入式软件能耗分析与评估方法研究

随着嵌入式系统的发展,构件化软件开发技术已成为嵌入式软件开发的发展趋势.嵌入式系统通常是能源有限系统,如何在构件化嵌入式系统开发前期对其能耗进行分析与评估,发现系统能耗特性设计缺陷,从而提高开发效率,降低开发成本,已成为嵌入式系统设计的一个挑战.文中从构件化嵌入式软件体系结构出发,采用基于路径的系统能耗分析评估方法,在嵌入式系统架构设计阶段对其能耗特性进行分析与评估.在此评估体系中,软件体系结构应用进程代数语言CSP进行形式化描述,能耗特性在构件接口级别定义,最终建立了以CSP迹模型为基础的基于路径的系统能耗分析评估模型.文章最后通过案例分析验证了该模型分析方法的正确性和有效性.     

一种嵌入式软件构件模型和构件库

嵌入式系统的快速增长和嵌入式软件复杂度的增长，对嵌入式软件开发技术的提高提出了迫切的要求。软件开发技术正在向半自动化代码生成以及由构件生成系统的方向发展。基于构件的软件开发（CBSD）技术能够显著地减少软件开发的时间和成本。本文首先讨论了一种嵌入式软件构件模型——CMES，该模型定义了嵌入式领域中构件的使用。为了方便构件的管理和查找，本文还设计并实现了一个基于Web的嵌入式软件构件库——WRES。WRES使用刻面分类法提高构件库的浏览和查询效率。     

嵌入式软件全数字仿真测试环境设计

嵌入式软件所具有的实时性、嵌入性特点,使得仿真测试成为保证嵌入式软件质量的一种重要测试方法.首先分析了当前仿真测试方法现状及存在的问题,然后提出了一种基于宿主机的嵌入式软件全数字仿真测试环境设计方案,用软件来仿真嵌入式软件运行所需的目标机硬件及外部设备,能够在不具备目标硬件系统情况下,进行非干涉、实时的嵌入式软件闭环测试,最后提出了通过建立仿真构件库实现快速建立全数字仿真测试环境的方法.     

车用嵌入式开放系统的软构件研究*

研究适应于嵌入式领域的嵌入式构件是改进嵌入式软件开发方法的重要途径。首先阐述了嵌入式软构件的概念,对嵌入式软构件进行了深入总结分析,结合OSEK规范设计了车用OSEK嵌入式软构件,并提供了相应的开发支持工具。     

基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式构件系统设计

随着嵌入式产品需求的快速增长,传统的嵌入式软件开发方法已无法满足现有需求,而基于构件的软件开发方法以其自身可复用、可组装、可定制等特点,极好地满足了嵌入式软件的特性。本文将构件化技术与嵌入式软件设计方法结合,扩展了通用软件构件模型,基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统,提出了一种适用于嵌入式软件的基本构件模型及体系结构,并在键盘应用实例中得到验证。     

基于μC/OS-II的嵌入式构件系统设计

随着嵌入式产品需求的快速增长,传统的嵌入式软件开发方法已无法满足现有需求,而基于构件的软件开发方法以其自身可复用、可组装、可定制等特点,极好地满足了嵌入式软件的特性.本文将构件化技术与嵌入式软件设计方法结合,扩展了通用软件构件模型,基于μC/OS-II实时操作系统,提出了一种适用于嵌入式软件的基本构件模型及体系结构,并在键盘应用实例中得到验证.     

一种基于CBSE的嵌入式实时软件建模方法研究

基于构件的软件工程（CBSE）是众多嵌入式软件开发方法中的一种崭新方法。本文提出一种RT—UML^＊／LTLC的双语言框架来对基于CBSE的嵌入式实时软件的建模．既能充分地刻画出嵌入式软件实时．资源严格有限等特点,又能较好地体现出构件的特征,能更容易地过渡到基于构件的嵌入式软件开发方法的后继阶段。     

联合装备体系对抗仿真可组合问题的概念框架

组合仿真已成为复杂系统联合建模仿真领域的研究热点之一.以装备体系对抗仿真为背景分析了其对可组合性的需求,在此基础上对可组合问题研究中的可组合性、互操作性以及重用性这三种相关概念进行对比分析;以组合仿真开发过程引出可组合问题的基本研究问题;以组合模式刻画了仿真组分的组装机制,最后以层次化可组合问题的参考模型对可组合程度以及组合相容性、组合可替换性等概念进行了界定,从而构成可组合问题的概念框架.     

IOTEST在某型模拟对抗终端嵌入式软件测试中的应用

由于嵌入式系统对功能和性能的高要求,对嵌入式软件进行测试存在一定难度。嵌入式系统通过各种不同类型的接口与外界实现交互,故而对嵌入式系统的接口进行测试,是保证嵌入式软件质量的重要途径。以某型模拟对抗终端嵌入式软件为例,根据该型终端的特点,对基于IOTEST实现嵌入式软件测试的自动化进行研究。依照测试需求分析、测试环境搭建、测试建模、变量配置、测试脚本编写、测试执行的测试步骤和方法,通过测试实现过程详细说明了IOTEST在嵌入式软件测试中的应用。测试结果表明,IOTEST能够对嵌入式系统接口的正确性、实时性和可靠性进行有效地测试,该工具在测试过程中具备良好的实用性和通用性。在嵌入式软件的测试过程中合理使用IOTEST,可以有效提高测试效率,保证软件质量。     

大数据嵌入式软件在物联网技术中的应用

大数据时代是嵌入式系统的技术服务时代,物联网时代是嵌入式系统的后技术时代。为了实现物联网技术的不断创新,应将大数据与嵌入式软件有效结合,增强嵌入式软件的数据分析能力。文章结合嵌入式软件体系结构,对大数据嵌入式软件在物联网技术中的应用进行研究。结果表明,通过大数据嵌入式软件的周期性事务切换机制、负载均衡功能,能够实现物联网技术对事物的高效管理。     

嵌入式软件平台的构件化模型研究

为了提高嵌入式软件的生产率,本文提出了一种基于构件的嵌入式软件平台模型CBMESP.CBMESP将软件开发平台与运行平台以统一的构件模型进行构件化,使其可以应用于各种嵌入式领域而不必更改该模型,只需调整构件库中的具体构件即可,具有普遍适用性.因此,CBMESP不但加强同一领域内,也加强了领域之间的重用性.CBMESP强调并提供了开发平台与运行平台（应用软件）统一的基于构件的定制方式,更好满足了嵌入式软件开发的多样性要求;最后,CBMESP根据嵌入式软件特点提出构件模型由三个可以独立实现和运行的部分组成,并解决了各部分之间信息的传递问题,较好适应了嵌入式软件的交叉开发过程和嵌入式系统资源有限的特点.     

基于Eclipse嵌入式系统调试软件的设计

基于Eclipse平台的嵌入式软件开发调试工具对于嵌入式系统软件开发具有重要意义,但目前基于Eclipse平台的嵌入式开发调试工具实现不多.针对这种情况,提出了使用Eclipse平台及其插件技术进行嵌入式调试工具软件的开发,实现了支持嵌入式多核系统的调试工具软件MDSPTool,能够与嵌入式开发平台WorkBench完全无缝集成.实验结果表明, MDSPTool调试工具提供了优良的用户界面,便捷的并行调试方法,高度集成的系统监测功能,从而提高了嵌入式软件开发效率.     

一种基于框架的嵌入式系统软件设计方法

随着嵌入式系统复杂性的不断提高,开发周期越来越短,结构化的软件设计方法越来越不适应嵌入式软件设计要求.因此,一个重用性高、扩展性强和维护性好的软件框架显得非常必要.该文提出了一种基于构件的嵌入式软件框架THINK,它通过结构描述对系统进行架构,通过服务接口和客户接口来表示构件的功能及需求,构件之间通过联结进行交互.利用...