一种嵌入式软件可靠性建模与评估方法

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｌｔｈｏｕｇｈＡＡＤＬｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｏｆｔｗａｒｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｉｔ ’ ｓａｓｅｍｉ — ｆｏｒ — ｅａｒｌｍｏｄｅｌｉｎｇｌａｎｇｕａｇｅａｎｄｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｒｉｇｏｒｏｕｓａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｏｔｆｗａｒｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏ
刘维维，庄毅，李蜜
（南京航空航天大学计算机科学与技术学院，江苏南京２１００１６）
摘要：虽然ＡＡＤＬ已经被广泛应用于嵌入式软件体系结构的建模与分析，但其作为一种半形式化建模语言，不能满足严
中图分类号：ＴＰ３１１．５文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－２４７５．２０１７．０８．０１７
ＡｎＥｍｂｅｄｄｅｄＳｏｆｔｗａｒｅＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ
２０１７年第８期
计算机与现代化ＪＩＳＵＡＮＪＩＹＵＸＩＡＮＤＡＩＨＵＡ
总第２６４期
文章编号：１００６－２４７５（２０１７）０８－００７８－０６
一
种嵌入式软件可靠性建模与评估方法
ｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｆｉｒｓｔｏｆａｌｌ，ｗｅｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅＡＡＤＬｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｍｏｄｅｌｂｙｄｉｓｃｒｅｔｅ — ｔｉｍｅＭａｒｋｏｖｃｈａｉｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｔｏ
ｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｓｔａｔｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｎ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄＯ１３＿ＰＣＴＬｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｂｙｃｂｉａｌｉｔｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｄｅｓｉｇｎａｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｔｏｏ１．Ｂｙｔｈｅ
ｔｏｏｌ，ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆａｆｌｉｇｈｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓｇｉｖｅｎｔｏｖｅｉｒｆｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ＡＡＤＬ；ＤＴＭＣ；ＰＣＴＬ；ｍｏｄｅｌｃｈｅｃｋｉｎｇ
格分析评估软件可靠性的要求。为了解决这个问题，本文首先采用离散时间马尔可夫链ＤＴＭＣ刻画ＡＡＤＬ可靠性模型，
主要描述系统的状态转移与转移概率。然后基于概率计算树逻辑ＰＣＴＬ提出一种可靠性定量评估方法，通过计算可用度评估可靠性。最后设计可靠性评估器，并通过一个飞行管理系统的实例研究验证所提出的建模与评估方法的有效性。关键词：可靠性；体系结构分析与设计语言；离散时间马尔可夫链；概率计算树逻辑；模型检测
ＬＩＵＷｅｉ－ｗｅｉ，ＺＨＵＡＮＧＹｉ，ＬＩＭｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ）