基于MDE的UML模型到形式化模型的轉(zhuǎn)換方法研究.pdf

1、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的正確性不僅取決于計(jì)算的邏輯結(jié)果,而且依賴于系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間。如何確保實(shí)時(shí)系統(tǒng)的正確性和可靠性是軟件研究人員廣泛關(guān)注的問(wèn)題。UML(united modeling language)是一種通用的標(biāo)準(zhǔn)化的建模語(yǔ)言,適用于軟件開發(fā)的各個(gè)階段,但其缺乏精確的語(yǔ)義信息,因此難以直接進(jìn)行驗(yàn)證。而形式化方法(formal methods)提供了一種嚴(yán)格精確的數(shù)學(xué)方法,通常被用于軟件設(shè)計(jì)階段,分析系統(tǒng)的可靠性。因此,通過(guò)將UML模型轉(zhuǎn)換到形式化

2、模型進(jìn)行模型驗(yàn)證,是保證軟件質(zhì)量的有效手段。MARTE(modeling and analysis of real time and embedded systems)是OMG組織專門針對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的建模規(guī)范,用于取代原有的UML-SPT(uml profile forschedulability,performance and time)。時(shí)間自動(dòng)機(jī)(the timed automata)是一種成熟的實(shí)時(shí)系統(tǒng)模型驗(yàn)證工具,它擴(kuò)展了

3、自動(dòng)機(jī)理論,并為實(shí)時(shí)系統(tǒng)行為的創(chuàng)建和分析提供了一種形式化方法。
　　 模型驅(qū)動(dòng)工程(model-driven engineering,簡(jiǎn)稱MDE)的理念伴隨著人們對(duì)軟件系統(tǒng)的不斷抽象,而逐漸受到重視。它以模型為首要軟件制品(software artifact),,其主要的研究方向?yàn)?元)建模和模型轉(zhuǎn)換。元-元模型體系(meta-metamodel architecture)根據(jù)抽象度的不同,劃分出元-元模型(meta-metam

4、odel)、元模型、模型(和實(shí)例)等三(四)個(gè)層次,其中抽象度低的模型遵從抽象度高的元模型。元-元模型是元模型的“根”,它為所有遵從它的元模型之間的橋接,提供了一種共同的方式。本文給出了一種基于MDE的UML/MARTE模型到時(shí)間自動(dòng)機(jī)模型的轉(zhuǎn)換方法,它包含三個(gè)步驟:首先通過(guò)時(shí)間自動(dòng)機(jī)的元建模,將其引入到MDE的元-元模型體系中；然后,定義UML/MARTE和時(shí)間自動(dòng)機(jī)元模型之間的映射規(guī)則,并由模型轉(zhuǎn)換語(yǔ)言的支撐平臺(tái)實(shí)施轉(zhuǎn)換過(guò)程；最后,

5、按照模型檢測(cè)工具的輸入格式,將轉(zhuǎn)換得到的時(shí)間自動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行重寫,以便進(jìn)行模型驗(yàn)證。
　　 本文先后探討了:
　　 1.如何基于MDE,將UML/MARTE模型轉(zhuǎn)換到時(shí)間自動(dòng)機(jī)驗(yàn)證模型。它關(guān)注兩個(gè)方面:
　　 1)如何將時(shí)間自動(dòng)機(jī)集成到元-元模型體系；2)如何實(shí)現(xiàn)基于元模型的模型轉(zhuǎn)換。
　　 2.通過(guò)對(duì)時(shí)間自動(dòng)機(jī)元建模,將其集成到元-元模型體系。集成的目的是為了讓時(shí)間自動(dòng)機(jī)和UML/MARTE巳擁有共同的“