复杂嵌入式实时系统体系结构设计与分析语言:AADL

首先归纳了AADL(architecture analysis and design language)的发展历程及其主要建模元素.其次,从模型 驱动设计与实现的角度综述了AADL 在不同阶段的研究与应用,总结了研究热点,分析了现有研究的不足,并对 AADL 的建模与分析工具、应用实践进行了概述.最后,探讨了AADL 的发展与研究方向.     

AADL分级调度模型的分析与验证

针对嵌入式系统体系结构分析设计语言(architecture analysis and design language, AADL)分级调度模型的分析问题,提出了基于模型检验的可调度性分析和验证方法.基于时间自动机理论,将AADL分级调度模型转换为时间自动机网络,将待验证性质描述为时序逻辑公式,通过模型检验工具对可调度性进行分析和验证.研究结果表明,使用模型检验方法来分析AADL分级调度模型的可调度性是可行的.相对其他方法而言,该方法利用了形式化方法的穷举性来分析系统的性质,分析结果更加精确.     

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。     

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.     

嵌入式实时系统RTLINUX的实现和测试

RTLINUX是LINUX的嵌入式实时核心,该文首先深入地分析RTLINUX的实现原理和机制,给出了在RTLIN UX下编写实时应用程序的方法。并在此基础上,设计和实现了测试RTLINUX实时性能的系统,并对测试结果进行了分析。     

嵌入式实时系统中RUDP通信的设计与实现

为提高嵌入式实时系统中处理器间通信效率，针对通常传输层协议的不足，设计并实现了嵌入式系统中RUDP通信模块，以实现嵌入式分布系统中各进程间可靠、高效的通信。首先给出了RUDP通信模块的基本功能、任务划分和控制机制；其次阐述了RUDP通信模块的实现过程，包括滑动窗口、消息和应答的识别与处理、主要定时器的处理和定时器管理；最后给出了结论。     

一种嵌入式实时系统软件的形式化开发方法

领域特征突出的嵌入式实时系统软件开发,既需要严格地保证可靠性又要充分反映实时和交互行为特征,针对这种需要,该文提出了一种从需求分析到体系结构建模直至使用组件技术实现软件的形式化开发方法。文章在介绍了目前的各软件工程领域以及各软件开发阶段中的形式化模型和工具的现状和特点后,引入需求分析的模型和体系结构建模的描述语言,分析其长处和不足,最后对该方法与移动组件结合的前景进行了展望。     

复杂巨系统评估系统体系结构分析与研究

依据复杂巨系统的特点,结构当前评估技术的研究成果,系统全面地分析了复杂巨评估的指标建模原则,并提出复杂巨系统评估的体系结构,为对一般系统的评估提供了指导方法。     

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AADL模型测试仿真引擎的设计与实现

随着嵌入式软件规模的日益庞大,任务关键系统的可信属性,如实时性、可靠性等,逐渐成为影响嵌入式系统质量和制约系统行为可信的重要因素。如何在系统设计早期及时发现系统可信属性的不足,在模型设计阶段进行体系结构调整、优化模型中软硬构件结构及属性规约,成为嵌入式软件分析方法研究的重点。为解决以上问题,提出了一种基于模型的嵌入式系统实时性测试方法,设计并实现了面向AADL模型的仿真测试引擎(AMSE)。仿真引擎基于SystemC和POSIX技术,通过任务封装、任务调度、时钟管理、中断管理和信号控制等实现模拟内核功能,可以动态执行AADL模型实例,从而对嵌入式系统的实时性开展模型测试。同时,以汽车控制系统为应用实例,基于AADL模型测试引擎AMSE进行了应用测试分析,获得了较好的测试结果。     

AADL构件到RTLinux平台C代码的转换方法研究*

为了提高嵌入式软件开发的自动化程度,代码自动生成是一种值得采用的有效方法.在研究体系结构分析与设计语言(AADL)和RTLinux(real-time Linux)平台C代码的特性的基础上,提出了AADL构件到RTLinux平台C代码的转换规则;然后用一个实例实现了代码自动生成,从而验证了转换规则的有效性.     

基于时间抽象状态机的AADL模型验证

提出了一种基于时间抽象状态机(timed abstract state machine,简称TASM)的AADL(architecture analysis and design language)模型验证方法.分别给出了AADL子集和TASM的抽象语法,并基于语义函数和类ML的元语言形式定义转换规则.在此基础上,基于AADL开源建模环境OSATE(open source AADL tool environment)设计并实现了AADL模型验证与分析工具AADL2TASM,并基于航天器导航、制导与控制系统(guidance,navigation and control)进行了实例性验证.     

An Architecture for Planning in Embedded Systems

This work is focused on an architecture for systems which act inside an unpredictable world (embedded systems). Several systems dealing with the above issue have been proposed so far. We classify them by means of their architectures and algorithms, obtaining, for example, classical, deferred and reactive planning. From the systems developed up to now, we can point out some of the features that embedded systems must have. Namely, each system must have a flexible architecture, so it can deal with different problems. Each system must allow different basic activities, i.e., actuators and sensors controlling, plan formation and execution, and so on. Each system must have a flexible failure handling mechanism , since no action is guaranteed to succeed. In this paper, we propose a system called MRG which addresses the above features. Its architecture has several modules which can be combined in different ways depending on the problem. A module performs a basic activity. The system is able to detect and to react to failures. The architecture allows MRG a parallel activation of modules and a quick reaction to external events. The control of the architecture is reached by means of a planning language which has a small set of powerful control structures. MRG has been experimented in a complex large-scale application.     

基于 AADL 的无人机导航系统设计与分析

分析无人机导航系统的功能特点,把其分为三个子系统：测量系统、计算系统、执行系统。采用AADL对整个系统进行建模,使用OSATE工具,定义子系统之间的接口。根据无人机导航系统的具体需求,各个系统建模使用合理的AADL组件,并用AADL系统数据流分析系统延迟性和可靠性。     

采用AADL的软件系统可靠性建模与评估方法

结构分析与设计语言(architecture analysis and design language,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。针对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突出的问题,给出了一个基于AADL的软件系统可靠性建模与评估框架:首先建立AADL可靠性模型,然后将其转换为广义随机Petri网(generalized stochastic Petri net,GSPN)模型后再进行分析,最后根据分析结果判断是否需要进行模型改进。在研究已有的基本转换规则的基础上,重点讨论了系统中组件之间错误传播以及表示系统发生模式转换的Guard_Transition属性到GSPN的转换规则。以某飞行控制系统中数据发送和处理单元为实例,验证了所提转换规则和可靠性建模与评估框架的有效性。