一种SysML模型到AADL模型的自动转换方法

安全关键系统的实现需要通过需求、设计、集成、验证和测试等多个阶段。近年来,模型驱动开发方法逐渐成为安全关键系统设计与开发的重要手段。由于还没有一个建模语言能够支持整个安全关键系统开发生命周期,因此选择集成使用2种广泛使用的标准语言:系统建模语言(SysML)和嵌入式实时系统体系结构分析与设计语言(AADL)。SysML和AADL提供了同一系统的2个不同视图,SysML模型为系统工程师提供了一个系统视图,AADL为架构设计师建立一个较低层次的设计视图,它结合了实现所有功能的硬件、操作系统和代码。提出一种SysML模型到AADL模型的自动转换方法。首先,定义SysML子集SubSysML,主要包括模块定义图(BDD)、内部模块图(IBD)、活动图(ACT)子集和从IBD和BDD扩展的AADL Profile;其次,定义SubSysML到AADL的转换规则并设计转换算法;然后,对生成的AADL初始模型进行精化;最后,使用EMF框架技术实现SubSysML到AADL的模型转换工具并通过雷达案例验证所提方法的有效性。     

基于模型的嵌入式系统软件工程语言AADL与UML的比较

随着嵌入式系统规模、复杂度和性能需求的提升,嵌入式系统开发的重点从代码级提前到模型级,模型驱动体系结构成为嵌入式系统开发的主流。统一建模语言(UML)和结构分析和设计语言(AADL)是模型驱动系统工程的标准,从方法、扩展机制和应用领域三个方面对两者进行研究和比较,讨论模型分析、模型转换等相关技术。最后,探讨了UML和AADL的发展与研究方向     

一种基于动作语义的UML1.X-2.0模型转换方法

虽然UML2.0标准被OMG组织采纳已久,但由于UML1.X标准在工业界的广泛使用,仍然存在大量的实用模型和应用软件,它们在UML2.0标准之下已不能准确描述系统.UML2.0建模工具并不支持从UML1.X模型到UML2.0模型的转换.从顶层元模型的角度比较了这两个版本的不同,采用声明式和命令式混合的模型框架,给出了一种基于动作语义的UML模型转换方法,并用ASL描述交互元模型的转换实例,验证了方法的可行性.该方法将减少用户的重复劳动,实现软件的模型重用,也适用于其他元模型或模型层次上的转换.     

一种UML模型到XML模型的转换方法

为了把UML模型用XML描述出来,可以从模型转换的角度来考虑这个问题,把XML描述结果当作XML模型考虑。利用集合的概念定义了一个UML源模型,并用构造树的形式描述了UML基本模型元素的结构。根据构造树的描述定义目标XML模型的XML Schema。提出了一种基于对模型元素实例集合的扫描和对模型元素构造树遍历的方法来进行UML模型到XML模型的自动转换。     

一种UML模型到XML模型的转换方法

为了把UML模型用XML描述出来，可以从模型转换的角度来考虑这个问题，把XML描述结果当作XML模型考虑。利用集合的概念定义了一个UML源模型，并用构造树的形式描述了UML基本模型元素的结构。根据构造树的描述定义目标XML模型的XML Schema。提出了一种基于对模型元素实例集合的扫描和对模型元素构造树遍历的方法来进行UML模型到XML模型的自动转换。     

AADL模型的代码自动生成及集成技术

体系结构分析设计语言（AADL）是一种基于模型驱动体系结构的建模语言,针对如何将AADL模型自动生成框架代码的问题,提出AADL模型元素同C语言元素间的转换规则,设计AADL模型转换为C语言框架代码的自动代码生成器Generator。实例证明了AADL模型自动转换为可执行C代码的有效性。     

基于故障树分析的嵌入式系统AADL模型可靠性分析方法

采用架构分析与设计语言(AADL)建立嵌入式系统的半形式化模型,实现从AADL模型到静态故障树(Static Fault Tree,SFT)模型的转换,并根据故障树定量分析法对系统可靠性进行分析。首先结合AADL错误模型附件建立可靠性模型;然后设计了从AADL模型到SFT模型的语义映射规则,并实现了将AADL模型中的基本元素转换为静态故障树中相对应的元素;最后结合飞机车轮刹车系统实例,使用文献中提出的方法对其进行可靠性分析,从而验证 所提方法的可行性和有效性。     

面向嵌入式软件开发的UML到Simulink模型转换方法

模型驱动开发及其关键技术模型转换是近年来软件工程领域研究的热点。在嵌入式软件开发早期,不仅需要对设计模型进行静态分析,更需要对其进行动态仿真,验证系统设计的正确性。如何把设计模型和仿真模型无缝连接起来是工业部门亟待解决的问题。深入调研了UML和Simulink模型转换研究现状,详细分析了模型驱动开发中模型转换的相关技术,提出了一种UML到Simulink的模型转换方法,设计了UML元模型、Simulink元模型,撰写了UML元模型到Simulink元模型的映射规则。最后选取自动驾驶仪系统的飞行控制软件作为案例,验证了该方法的正确性。该方法能实现UML和Simulink两种异构模型同构化,提高嵌入式软件开发效率,丰富并且完善模型驱动开发,也为飞行控制系统、高速铁路控制、机载航电系统等嵌入式软件开发提供了技术支持。     

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。     

基于时间自动机的AADL端到端流规约验证方法

体系结构分析及设计语言(AADL)作为一种标准且直观的实时系统分析与设计工具，可以为系统设计、分析、验证、自动代码生成等关键环节提供统一的抽象表示。然而，AADL模型采用仿真的验证方法无法得到精确的端到端延迟验证结果，尤其是对于资源动态分配的实时系统。为解决结果不精确的问题，可结合基于系统有穷状态空间遍历的模型检验方法。首先，将实时系统AADL模型转换为时间自动机(TA)模型，以TA为理论体系进行模型检验。其次，基于反应链的需求分类定义端到端延迟需求表达模式。最后，给出对应需求模式的观察者模型，与系统模型并行组合，优化模型验证的时空资源消耗。     

基于知识的UML图形文档自动生成

基于领域本体的需求获取使得用领域术语描述用户需求,并进行应用模型的自动分析成为可能,以尽可能地保证需求描述的正确性和完整性。从以领域概念为背景的应用模型,到以软件概念为基础的应用软件模型,是需求工程要完成的一个实质性跨越。UML是目前软件需求描述的一个实际上的标准。该文主要论述了从基于领域本体的应用需求描述到基于UML的软件需求文档的自动转换过程,文章提出建立从领域本体概念到UML概念映射规则库,以及根据UML概念填写用XML表示的UML图元模板的规则库,设计并实现了一个基于规则的,从应用需求概念到UML图元模板的自动转换工具。     

基于UPPAAL的AADL行为模型验证方法研究

Web服务(Web services)已成为当前和未来网络分布式应用的主流软件开发技术。如何确保Web服务软件的质量和可靠性是当前软件工程领域关注的焦点问题。分析了Web服务测试的层次和阶段,以及测试工具的现状,提出了Web服务自动化测试的技术框架,分析了此框架内Web服务操作、Web服务操作序列和Web服务组合WSB-PEL流程测试的关键技术,并研制了测试用例自动生成的原型系统,给出了实验结果,最后指出Web服务自动化测试技术值得进一步探讨的主题。     

基于XML的多维概念模型的研究

对于数据仓库概念模型的研究,目前缺乏统一的标准,不利于模型的交流与共享。基于XML的多维概念模型利用XML这一标准交换语言,不仅很好地解决了这一问题,而且也为元数据的集成与共享打下了基础。针对多维模型的特点,定义了一个特定的DTD,它能够完整地描述多维概念模型的各种语义特征,并针对基于UML的多维概念建模方法,定义了基于XML的多维概念模型与基于UML类图的多维概念模型的映射方法,为其应用奠定了实践基础。     

结构分析和设计语言AADL研究

随着嵌入式系统规模、复杂度和性能需求的提升,嵌入式系统开发的重点从代码级提前到模型级,模型驱动体系结构成为嵌入式系统开发的主流。结构分析和设计语言（AADL）是一种模型驱动系统工程的新标准,从过程、方法和工具三个方面对其进行研究,讨论模型分析、模型转换和代码生成等相关技术,并将其与OMG的标准建模语言UML进行比较。     

Small-Scale XMI Programming: A Revolution in UML Tool Use?

The main motivation for the development of the OMG's XML Metadata Interchange Format (XMI) was the need to have a standard way for UML tools to interchange UML models. However, the fact that UML models, saved as XML documents, are now accessible to standard XML tools, opens up new possibilities to which less attention has so far been paid. This paper discusses how XMI can be exploited for performing model analysis and housekeeping tasks and for the integration of third party or in-house tools. With the help of examples we focus on what can be achieved with small-scale XMI programming by a single developer in hours rather than days. We suggest that this new capability may have important and positive implications for the future of UML modelling using tools.     

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.