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。     

程序性质的描述与证明

XYZ/E是一种基于Manna-Pnueli线性时序逻辑的线性时序逻辑语青(LTLL),其主要特征为它在统一的时序逻辑框架下既能表示程序的静态规范(XYZ/AE)也能表示可执行代码(XYZ/EE),因此程序规范和程序可执行代码的语义一致性也就得以在时序逻辑框架下验证。对于顺序程序,XYZ系统提供了一套基于Hoare逻辑规则的验证工具XYZ/VERI。此工具通过读取程序及其前后断     

实时时序逻辑语言XYZ/RE到时间自动机的映射

时间自动机是一种重要的实时系统建模工具。本文建立了实时时序逻辑语言XYZ/RE到时间自动机的一种映射机制,将XYZ/RE所描述的系统进程直接转换为时间自动机,这样不但可以准确捕获实时系统功能和控制行为,还可以利用基于时间自动机的验证工具UPPAAL对XYZ/RE描述的系统正确性进行检测。最后本文通过一个实例的描述与检测,验证了映射机制的有效性。     

基于时态逻辑的软件体系结构描述语言及其可视化环境

在时态逻辑语言XYZ／E的基础上,建立了一种以可视化图形表示的软件体系结构描述语言XYZ／ADL．它可同时描述软件体系结构的静态与动态行为,能在统一的形式框架下完成不同抽象层次体系结构设计之间的逐步过渡,从而将模块化程序设计方法和基于规范的逐步求精方法有机地结合起来。     

一种新型的软件体系结构描述方法研究

UML2．0与XYZ／ADL在软件体系结构描述方面具有很强的互补性，如果将两者结合起来描述软件体系结构．不仅便于开发人员之间的理解和交流，也可以对体系结构进行下一步的分析和验证。文章分析了UML2．0跟UML1.X相比在软件体系结构描述方面的改进之处．根据UML2．0与XYZ／ADL在软件体系结构描述中的对应关系，提出一种通过定义UML2．0的XYZ／E语义．将UML2.0与XYZ／ADL结合起来描述软件体系结构的一种新的途径。     

用XYZ/E形式化体系结构风格

该文用时序逻辑语言XYZ/E刻画了若干种常见的体系结构风格.在刻画风格之前,首先通过研究常见组件及连接方式间的关系分析了风格之间的关系,然后通过对特定组件和连接方式的组合产生了完整的体系结构风格的形式化描述.     

在 XYZ/ E中实现混成实时系统——蒸气锅炉控制问题的解决

XYZ/E是一个时序逻辑系统,同时也是一种时序逻辑程序设计语言。XYZ/E能够在统一的框架下表示高层和低层的描述,所以便于软件系统的描述与实现。该文对基于XYZ/E的蒸气锅炉问题进行了描述与实现,并介绍了为该问题实现的图形用户界面.     

基于XYZ/E描述和验证容错系统

研究使用XYZ/E描述和验证容错系统.基于XYZ/E中可执行程序P对应的状态转换系统对其错误环境F建模,通过错误转换给出错误影响程序P_F;基于P,F和恢复算法R,通过容错转换给出容错程序P_F-R;定义了程序P,Q之间两种求精关系:容错求精和向后恢复求精,基于这两种求精关系可直接从程序P的规范推导出程序Q满足的一些性质.     

Statecharts的组合语义与求精

由于简洁、直观的表达能力,Statecharts被用于许多反应系统的行为建模.Statecharts可表示不同抽象层次的系统行为,因而可用来表示逐步求精建模中各步的结果.但对于求精过程中下层是否保持了上层的语义、所建模型是否满足某些性质的问题,却难以在其自身的框架下进行讨论.在这方面,形式化语言XYZ/E可与其互补.XYZ/E是一种可执行线性时序逻辑语言,既可表示系统的性质,又可表示系统的行为.递归地在基本迁移系统上解释Statecharts语义,用XYZ/E公式表示它的时序语义.这一语义是模块级可组合的.求精过程的语义保持,可直接从语义定义得到保证.Statecharts所描述的系统行为模型和性质在同一个逻辑中表示,因此,系统行为是否满足所需性质的问题可由逻辑蕴涵式表示.     

UML2．0类图的一种形式化描述方法

UML类图是根据系统中的类，以及各个类之间的关系来描述系统的静态视图。基于UML缺乏精确语义描述的不足，我们提出了基于时序逻辑语言XYZ／E来表示类图形式化语义的方法。通过对UML2．0类图元素及其特点的分析，找出类图元素的形式化描述规则，利用转换法实现了对UML2．0类图的XYZ／E形式化描述。