[发明专利]一种基于安全扩展SysML和AADL模型的代码生成方法

说明书

本发明公开了一种基于安全扩展SysML和AADL模型的代码生成方法，用于在面对实现高安全性的实时响应系统时，利用安全扩展的SysML以及AADL模型将待转换的系统需求转换为结构化语言代码，本发明提供的方法首先对SysML进行安全性扩展，支持嵌入式实时系统对安全性的描述；加入了形式化验证方法，尽可能提早发现错误并及时更正，避免将设计错误传播到下一个阶段；通过本发明提供的方法进行代码转换，提高了代码转换的准确率并节省了人力。

技术领域

本发明涉及代码生成方法，具体涉及一种基于安全扩展SysML和AADL模型的代码生成方法。

背景技术

在航空电子系统等一些高安全性的实时响应系统在设计以及搭建时，虽然采用系统建模语言(SysML，System Model Language)可以完整地描述复杂系统的功能、层次、对象之间的相互连接关系、系统中对象的交互行为，以及需求之间的追溯关系和设计对需求的满足关系，但是不支持对复杂系统的性能以及实时性、安全性、可靠性等特性的描述，因此需要设计满足性能指标和五性需求要求的系统模型描述方法，并且由于SysML语言其采用半形式化的描述方式，本身缺乏分析和验证的手段。

现有代码生成方法在实现高安全性的实时响应系统时，对系统功能及性能进行分析和确认后，需单独对系统进行体系结构设计，将功能及性能对应到软、硬件，实现系统软件组件、硬件组件和系统组件的描述，不仅繁琐且容易出错。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于安全扩展的SysML和AADL模型的代码自动生成方法，用以解决现有技术中的代码自动生成方法在实现高安全性的实时响应系统时，不满足安全性的描述，缺乏分析和验证的手段导致代码生成容易出错等问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种基于安全扩展SysML和AADL模型的代码生成方法，该方法用于将系统需求转换为结构化语言代码，该方法对原始SysML进行安全扩展，获得安全扩展后的SysML；利用安全扩展后的SysML描述系统需求，获得系统需求SysML模型；将所述系统需求SysML模型转换为AADL体系结构设计模型；对AADL体系结构设计模型与系统需求SysML模型进行一致性验证；验证通过后将所述的AADL体系结构设计模型转换为结构化语言代码。

本发明还具有如下技术特征：

可选地，该方法按照以下步骤进行：

步骤1、对原始SysML进行安全扩展，获得安全扩展后的SysML；

所述的安全扩展的具体过程为：

通过在原始SysML中添加多个描述安全的约束、标记值和构造型，得到多个错误模型，获得安全扩展后的SysML；

步骤2、采用安全扩展后的SysML描述系统需求，获得系统需求SysML模型；

步骤3、将所述系统需求SysML模型转换为AADL体系结构设计模型；

步骤4、对步骤3中获得的AADL体系结构设计模型与步骤2中获得的系统需求SysML模型进行一致性验证；

所述的一致性验证的具体过程为：

步骤41、根据所述的AADL体系结构设计模型，构建实时接口自动机；

步骤42、获得所述系统需求的PPTL公式；

步骤43、利用所述的实时接口自动机检测所述的PPTL公式，若检测结果正确，则所述AADL体系结构设计模型与所述系统需求SysML模型一致，执行步骤5；否则不一致，返回步骤3；

步骤5、将所述的AADL体系结构设计模型转换为结构化语言代码。