AADL的软件可靠性验证
AADL综述
AADL:嵌入式实时系统体系结构设计与分析语言综述摘要：结构分析和设计语言(architecture analysis and design language)是嵌入式实时系统的一种体系结构描述语言标准，广泛应用于航空宇航工业中对安全关键应用系统模型的建模。
本文首先归纳了AADL的发展历程及其主要建模元素。
其次，介绍了模型检测方法的研究和应用，并就航电系统与模型检测方法做了研究和分析。
最后，探讨了AADL 模型转化为形式化模型，并用模型检测方法进行验证和分析的方法和可行性。
关键字嵌入式实时系统AADL 建模形式化方法模型验证1.引言嵌入式实时系统广泛应用于航空航天、汽车控制、机器人、等安全关键系统领域。
由于计算精度、实时响应的要求的提高，系统变得越来越复杂，如何设计与实现具有高可靠性、高质量的复杂嵌入式实时系统，同时有效的控制开发的效率和成本，成为学术界和工业界共同的话题。
模型驱动开发方法(model driven develop- ment，简称MDD)能够在早期阶段对系统进行分析与验证，有助于保证系统的质量属性，并有效控制开发时间与成本。
而质量属性是由系统体系结构决定的[1]。
因此，基于体系结构模型驱动(model-based architecture-driven)的设计与开发方法成为复杂嵌入式系统领域的重要研究内容。
其中一个重要的方面就是研究合适的体系结构描述语言。
常用的体系结构描述语言主要有UML(unifi-ed modeling language) 和ADL (architecture description language)。
UML侧重描述系统的软件体系结构，为了支持嵌入式实时系统的非功能属性分析，OMG(Object Management Group)先后定义了UML Profile for SPT(schedulability，perfor-mance，and time，简称SPT)[2]，UML Profile for Qos/FT(quality of service and fault tolerance，简称Qos/FT)[3]以及UML Profile MARTE(modeling and analysis of real-time and embedded sys-tems)[4]，它们继承了UML 的多模型多分析方法，因此模型之间可能存在不一致性；而C2，Darwin，Wright，Aesop，Unicon，Rapide 等ADL都是通用领域的软件体系结构描述语言，难以满足软硬件协同设计、实时响应、资源受限等特定需求;MetaH 是面向航空电子系统的ADL，可以用于嵌入式实时系统体系结构描述与分析，但MetaH 在支持运行时体系结构描述、可扩展、与其他ADL 兼容以及复杂系统设计等方面有所欠缺。
AADL测试模型的构造研究
试模型的算法。根据该测试模型 可以生成测试用
例 ， 从 Ｄ 设计模型 中构件交互 的输入和输 出端 对 Ｌ 口序列 、 连接 的正确 性 进 行 测 试 ， 最后 ， 文 以飞 行 本
控制 系统 的 从 Ｄ Ｌ设计 模 型为 例 ， 阐释 了研究成果 。
个元素是二元式 ＜ｍ ｄ ，ｏ ｐｎｎＮ ｍ ｏｅｃｍ ｏｅ ｔａ ｅ＞， ｏｅ ｍ ｄ 是操作模式 ， ｍ ｏｅｔａ ｅ ｃ ｐｎ ｎ ｍ 是操作模式 ｍ ｄ 所属 ｏ Ｎ ｏｅ 的构件 名 ； （） ２ ｃ 是系统运行时初始状态的集合 ；
元组， Ｍ ＝＜ ， ， ， ， ， ， ＞ 其中： Ｔ ＡＡＡ ； ，
（ ） 是系统在应用环境 中 （ １ 或运行时的） 状
态 的有 穷集 合 ， 于 Ｖｓ∈ ， 记 为 二元 式 ， ｓ 对 标 即
＝＜ｎｍ ， ｏ ｅｉ ＞， ａ ｅｍ ｄＬｓ 其中，ａ ｅ ｔ ｎｍ 表示状态或操作 模式 的名字 ， ｄ Ｌｓ是 操作 模式 列表 ， ｍｏｅ ｉ ｔ 列表 中的每
（） ， ３ Ａ 是构件输人端口集合，； 尸 Ａ 是构件输出端
口集合 ， 是构件 内部行为集合， 且两两不相交。 记
１ Ａ Ｄ Ａ Ｌ测试 模 型 的 形式 定 义
收稿 日 ： ０． － 期 ２ ９１ １ ０ ２１
Ａ Ａ ｕ ， Ｖ Ａ，是１ Ｐ＝ ： ｕＡ 并且 口∈ Ａ 口 个三元组，
在 的错误 。研 究给 出了体现 系统拓 扑结构的 从 Ｄ Ｌ测试模型 的形式定义及 由 Ａ Ｄ Ａ Ｌ构造该测试模 型
的算法， 基于该测试模型可以对 Ａ Ｄ Ａ Ｌ设计模型中构件交互的输入、 出端口序列和连接的正确性进 输 行测试， 并以飞行控制系统的 从 Ｄ Ｌ设计模型为例， 阐释了 究成果。 研
基于 SCPN 的软件可靠性建模与分析
基于 SCPN 的软件可靠性建模与分析潘峰【摘要】针对软件动态行为复杂难以建模，且可靠性难以评估的问题，提出一种基于随机有色 Petri 网 SCPN（Stochastic Colored Petri Net）的软件可靠性建模与分析方法。
在建立软件可靠性分析的元结构模型的基础上，分别建立软件可靠性分析的串联结构模型和并联结构模型，有效地描述了软件的静态结构和动态行为。
以某工厂采购系统为目标系统，以 TimeNET4．0为平台，建立其基于 SCPN 的软件可靠性分析模型，仿真验证了所提方法的正确性和有效性。
该方法可以为软件可靠性的早期评估提供理论指导。
%In view of the problems that the dynamic behaviour of software is complicated and hard to model,and its reliabilityis also difficult to evaluate,in this paper we present a new modelling and analysis method of software reliability which is based on stochastic coloured Petri net (SCPN).On the basis of building the meta-structure model of software reliability analysis,we build separately the software reliability analysis models with series structure and parallel structure,they effectively describe the static structure and dynamic behaviour of ing the purchasing system in a certain factory as the objective system,and the TimeNET4.0 as the platform,we build the SCPN-based reliability analysis model for it,and verify through the simulation the validity and effectiveness of the proposed method.The method in this paper can provide theoretical guidance for early evaluation of software reliability.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P7-10,30)【关键词】随机有色 Petri网;软件;可靠性;建模【作者】潘峰【作者单位】贵州民族大学模式识别与智能系统省级重点实验室贵州贵阳550025; 贵州民族大学计算机与信息工程学院贵州贵阳 550025【正文语种】中文【中图分类】TP391Pan Feng异常处理机制已经成为软件设计过程中不可或缺的重要组成部分，然而异常处理技术在过去的很长一段时间里并没有引起研究者和工程技术人员的重视，往往在软件设计阶段的后期，甚至是程序编写阶段才考虑异常处理的问题，这样导致软件在运行过程中经常报错[1]。
FDA Software Validation软件验证指南
Additional Copies 额外话题
CDRH Additional copies are available from the Internet at: /MedicalDevices/DeviceRegulationandGuidance/GuidanceDocuments/UCM085281.htm. You may also send an e-mail request to dsmica@ to receive an electronic copy of the guidance or send a fax request to 301-847-8149 to receive a hard copy. Please use the document number (938) to identify the guidance you are requesting. CBER Additional copies are available from the Internet at: /cber/guidelines.htm, bywriting to CBER, Office of Communication, Training, and Manufacturers' Assistance (HFM40), 1401 Rockville Pike, Rockville, Maryland 20852-1448, or by telephone request at 1800-835-5709 or 301-827-1800. （略）
Document issued on发布日期: January 11, 2002 This document supersedes the draft document, "General Principles of Software Validation, Version 1.1, dated June 9, 1997. 本文件取代之前的草案“1997年6月9日的1.1版软件验证的基本原理 ”
系统架构描述语言aadl的功能行为建模扩展
使用层次自动机描述组件的功能行为，而行为附件中没有表达层次自动机的机制。针对这一问题，提出了
AADL 行为附件的层次化扩展——HBA。首先给出了 HBA 的形式语法，然后定义了 HBA 的操作语义。提出
了 HBA 的元模型，并在 OSATE 环境中实现其文本和图形化编辑器。为了便于形式化验证，给出了 HBA 到时
计算机科学与探索
Journal of Frontiers of Computer Science and Technology
系统架构描述语言 AADL 的功能行为建模扩展*
许金淼 1，杨志斌 1,2，黄志球 1,2+，谢
健 1,2，周
勇 1,2
1. 南京航空航天大学 计算机科学与技术学院，南京 210016
* The National Natural Science Foundation of China under Grant No. 61502231 (国家自然科学基金); the National Key Research and
Development Program of China under Grant No. 2016YFB1000802 ( 国 家 重 点 研 发 计 划); the National Defense Basic Scientific
1. School of Computer Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing
基于AADL结构分析与设计语言仿真建模技术
基于AADL 的模型设计与仿真分析技术AADL （Architecture Analysis and Design language ）是一种应用于嵌入式系统领域的体系结构建模语言，支持航空、航天、汽车等领域复杂实时的安全关键系统的设计与分析。
AADL 具有语法简单、功能强大、可扩展等优点，能够对嵌入式软件的功能和非功能属性进行建模与描述，在开发早期对系统进行分析与验证。
AADL 组件类别AADL 提供了标准化的文本和图形描述，是一个用以区分各类组件接口规范、组件实现蓝图以及组件实例之间的区别的组件基建模语言。
组件由组件类型和组件实现两种方式描述。
组件类型定义了组件与外界联系的接口，如特征、流应用、模式、属性等；组件实现定义了组件的内部结构，如子组件、连接、流等。
系统建模中常用的组件如下[1]：应用 软件process （进程） 受保护的地址空间 thread （线程） 进程中与执行、调度相关的组件 data （数据） 源代码、数据或数据类型 执行平台processor （处理器）调度和执行线程及虚拟处理器memory （存储器） 存储数据和程序 bus （总线） 实现执行平台组件间的交互 device （设备）表示与外部环境接口的传感器等其他组件 复合system （系统）抽象代表包括软件、执行平台或系统组件的复合体图 1 AADL 核心组件systemvirtualprocessorprocessor memorydevice virtual busbus abstractsubprogramprocess thread group groupsubprogram datathread HWSWAADL 建模过程模型驱动体系结构MDA （Model Driven Architecture ）将模型分为两种：平台无关模型PIM (Platform Independent Model)，描述从执行平台抽象的功能和结构；平台相关模型PSM (Platform Specific Model)，描述特定执行平台上的功能和结构。
【软件学报】_软件体系结构分析_期刊发文热词逐年推荐_20140728
53 as(autonomous system)联盟
1
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
2011年 科研热词 推荐指数 序号 软件可靠性 1 1 路由机制 1 2 路由协议 1 3 跨层设计 1 4 资源分配 1 5 网络体系结构 1 6 组件模型 1 7 组件容器 1 8 系统体系结构 1 9 模型驱动 1 10 模型转换 1 11 拥塞控制 1 12 容延/容断网络 1 13 复杂嵌入式实时系统 1 14 基于构件的软件开发 1 15 产品线工程 1 16 产品线体系结构 1 17 uml 1 18 markov链 1 19 adhoc网络 1 20 aadl(architecture analysis and1 design language)21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
科研热词 推荐指数 龙芯2号微处理器 1 软件质量 1 软件体系结构评估 1 软件体系结构 1 路由节点 1 路由查找 1 跨层设计 1 跨层优化 1 资源搜索 1 计算机体系结构建模 1 计算机体系结构 1 解析器 1 自适应 1 网络体系结构 1 结构一致性 1 纯粹总分学粗糙性 1 粒度表示演算 1 粒度粗糙理论 1 端到端的qos体系结构 1 竞争协议 1 移动对等网络 1 片上网络 1 模拟器 1 模拟 1 无线传感器网络 1 数据平面 1 数据分发 1 控制平面 1 性能评估 1 性能分析 1 性能优化 1 建模技术 1 实体-属性-值模型 1 处理器特性 1 可管理性 1 可扩展路由器 1 可扩展性 1 单映像 1 半结构化数据表示 1 动态资源管理 1 分片式cmp(chip multiprocessor)1 分布式路由计算 1 内存数据库 1 信任模型 1 互连结构 1 xml(extensible markup language) 1 ttm(translator trust model) 1 tpc-h负载 1 tdma 1 se-bgp(security enhanced bgp) 1 mac协议 1 bgp(border gateway protocol)安全 1
论采用AADL的软件系统可靠性建模与评估方法
采用AADL的软件系统可靠性建模与评估方法摘要：随着信息技术的发展，软件系统可靠性建模与评估方法是软件开发中的重要部分。
近年来，基于包括Architecture Analysis and Design Language（AADL）和Model-Based System Engineering（MBSE）在内的新技术出现，使得软件系统可靠性建模与评估更加容易和高效。
在本文中，我们提出了基于AADL的软件系统可靠性建模与评估方法。
更精确地说，我们提出了一种基于AADL的基于规约的可靠性建模与评估方法，通过对系统的功能性和可靠性的软件评估来验证和辅助系统分析、设计和测试过程。
我们提出的方法被证明可以实现有效的可靠性建模和评估。
关键词：AADL；MBSE；软件系统可靠性；建模与评估；基于规约正文：1. 引言随着社会的发展，信息技术正在不断发展，导致软件系统在工业应用中变得越来越重要。
但是，软件系统的可靠性是影响其运行效果的关键因素，也是目前软件工程领域面临的一大挑战。
因此，基于有效的软件系统可靠性建模和评估方法，为保证软件系统高可靠性而可行的方法是提供完整的软件系统可靠性分析、设计和测试的前提。
2. 相关技术近年来，随着新技术的出现，如Architecture Analysis and Design Language（AADL）、Model-Based System Engineering（MBSE）等，已经极大地促进了软件系统可靠性建模与评估的发展。
3. 方法基于AADL和MBSE，我们提出了一种基于规约的软件系统可靠性建模与评估方法。
该方法使用AADL来定义系统的架构，并使用MBSE技术来描述系统的行为，以识别系统的可靠性特性。
然后，基于AADL定义的模型，使用统计方法对可靠性特性进行建模和评估。
最后，通过对系统的功能性和可靠性的软件评估来验证和辅助系统分析、设计和测试过程。
4. 实验结果我们在真实系统中验证了所提出方法，结果表明该方法有效地帮助我们建模和评估软件系统的可靠性。
AADL模式转换设计方法研究
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｉ ｃｕ ｅａ ａｙ ｉ ｎ ｅ ｉｎ ｌ ｎ ｕ ｇ ； ｍｏ ｅｔａ ｓｔ ｎ ； ｂ ｈ ｖ ｏ ｎ ｅ ； ｓ ｎ ａ ｅ ｉ ｉ ｏ ； ｄ ｓｇ ｙｗｏ ｄ ： ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｎ ｌ ｓｓ ｄ ｄ ｓｇ ｇ ａ ｅ ｅ ａ ａ ｄ ｎ ｉｏ ｓ ｒ ｉ ｅ ａ ｉ ｒａ ｎ ｘ ｙ ｔ ｘ ｄ ｆｎ ｔ ｎ ｉ ｅｉ ｎ
Ａ ＤＬ标 准 及 其 附 件 内 容 还 需 要 进 一 步 完 善 和 扩 展 ，包 括 行 Ａ 为附件 ， 以更 好 地 支 持 系 统 体 系 结 构 建 模 与 分 析 。 航 天 器 控 制 系 统 作 为 一 种 安 全 关 键 的嵌 入 式 系 统 ， 设 其 计 要 求 能 够 充 分 捕 获 设 计 需 求 ，满 足 系 统 功 能属 性 和 非 功 能
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｉ ｎｍｅｈ ｄ ｏ ｓ ａ ｃ ｎｄ ｓｇ ｔ ｏ ｆ ＡＡＤＬ ｍｏ ｅｔａ ｓｔ ｎ ｄ ｎ ｉｏ ｒ ｉ
ＬＩ ｅ —ｏ ｇ ＪＡＮ Ｇ ｉｘｏ ｇ ＧＵ ｎ Ｚｈ ｎ ｓ ｎ ， Ｉ Ｚｈ— ｉｎ ， Ｂｉ
（ ｅ ｉｇ ｎｔｕ ｏ ｔ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｅｉｇ１０ ，Ｃ ｉａ Ｂ ｉｎ ｓｔｔｏ Ｃ ｎ ｏ Ｅ ｇｎｅｉ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ｈｎ） ｊ Ｉ ｉ ｅｆ ｒ ｎ ｊ １ ９
述航天器控制系 统此类的工作模 式转换行为 。
行 为 附 件 规 格 文 件 Ａ Ｄ 与 Ａ Ｌ核 心 标 准 保 持 一致 ， 以扩 展
Ａ Ｌ 的构 件 包 括 软 件 类 、 行 平 台类 和 系 统 类 ３ 类 ， 中 ＡＤ 执 大 其 软件类包含 了数据构件 、 程序构件、 程构件 、 程组构件 、 子 线 线 进 程 构 件 这 ５ 构 件 ； 行 平 台类 包 含 了处 理器 、 储 器 、 类 执 存 设 备 、总 线 这 ４类 构 件 。 系 统 类 的 系 统 构 件 是 作 为软 件类 构 件 和 执 行 平 台类 构 件 的集 成 构 件 而 设 计 的 ［１ 除 了这 些 构 件 １１ ０１ ＂￣ 及 其 连 接 关 系 描 述 的系 统静 态 体 系 结 构 外 ，Ａ Ｌ的 执 行 模 ＡＤ 型 则 是 来 描 述 系 统 的运 行 时 环 境 ， 来 管 理 和 支 持 构 件 的 执 用 行 ， 为 同步 和 异 步 两 种 ， 括 构件 分 发 、 步 ／ 步 通 信 、 分 包 同 异 调 度 、模 式变 换 等 行 为 。 线 程 和 子 程 序 构 件 是 最 小 的 执 行 和 调
用Stood进行架构设计
使用Stood对安全关键系统进行架构设计和分析北京旋极信息技术股份有限公司《旋极视界》编辑部摘要：近年来，随着硬件设备计算能力的提高，性能关键实时系统的规模和复杂性急剧增加，导致其对开发成本和非功能属性的要求也越来越高，这对其开发中的设计合理性，验证完备性以及开发效率等方面都带来了挑战。
由SAE等组织提出的系统架构设计分析语言(Architecture Analysis and Design Language,AADL)是一种基于MDA方法的建模语言，可以用来设计和分析性能关键实时系统的软硬件体系结构。
在本文中，我们通过使用Stood工具，对自动飞行系统进行架构设计，并对模型进行可调度分析,最后对全文做了总结，指出全文的优点和不足，以及下一步研究的目标和方向。
关键字：性能关键实时系统MDA AADL STOOD 模型验证可靠性分析1.引言在传统的性能关键实时系统开发过程中，开发人员需要等到实际产品或产品原型，嵌入式目标机生产出来之后，才能够对性能关键实时系统的软件进行测试和验证，在集成阶段才能暴露和修复软件和系统的缺陷，造成时间上的浪费和费用的增加。
另外，由于缺乏对整个系统的体系结构的精确预算，虽然单个功能模块的非功能属性相对容易实现，但是在系统集成后如何满足整个系统的非功能属性对开发人员也是一个巨大的挑战。
要解决这些问题，可以采用MDA方法在系统实现前建立模型，在模型级对整个系统进行非功能属性的规约和验证，消除可能的问题，降低开发成本，提高开发效率。
系统结构分析与设计语言(AADL)正是一种基于MDA方法的体系结构建模语言，可应用在监控、航天、飞行管理、引擎和传动系统控制、医疗设备、工业工艺控制设备和航空领域等。
AADL模型并不关心具体的功能实现，描述的仅仅是系统架构，从而在体系结构级对系统的非功能属性进行规约，这样系统设计者可以使用分析工具对系统模型的可调度性，可靠性，安全性进行分析，通过分析，可以评估体系结构的平衡和变化，最后将AADL模型转换为针对特定操作系统的可执行语言框架代码，再与实现具体功能的功能函数相集成就可以形成符合性能关键属性的可执行代码。
基于Petri网的AADL模型正确性验证研究
统体 系结构性 能描述 和重复分析 。Ａ Ｄ Ａ Ｌ用 形式化
的方法基 于组件描述 系统结构 ， 包括软件 的抽象 、 硬件
关 键词 ： 系结构 分 析和设 计语 言 ； ｅ 网 ； 行状 态 ； 体 Ｐ 运 映射 ； 联 矩阵 关 中图分 类号 ：Ｆ １ Ｔ３ｌ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ３ ６ ９ ２ １ ９ ０ ９ — ４ １ ７ － ２ Ｘ（０ ２ ０ － ０ １ ０ Ｊ
Ｖｅ ｉ ｃ ｔｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃｏ ｒ ｃ ｎｅ ｓｏ ｒｆ ａ ｉ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｅ ｔ ｓ ｆＡＡＤＬ ｉ
中可达标识 是映射 ： 一 ｛ ， ， ， ， ｓ ０ １２ …｝ 这个映射 由它
的值 Ｍ（。 ， ｓ） … ， ｓ） ｓ）Ｍ（： ， Ｍ（ 唯一确定 。每一个映射
可 以 看 成 是 一 个 ｎ 维 向 量 （ ｓ） Ｍ（： ， ， Ｍ（。 ， ｓ） …
Ｍ（ ）。 Ｓ）
结构分析 和设 计语 言 Ａ Ｄ Ａ Ｌ（Ａ ｃｉｃ ｒ Ａ ａ ． ｒｈ ｅｔ ｅ ｎｌ ｔ ｕ ｙ ｓ ｎ ｅｉ ａｇａｅ 是 由霍 尼 ｎ Ｌｎｕｇ ） ｓ ｇ ｈｎｙ ｌ ｗ １
用 前景的基于模型 的软件 开发方 法… 。 使 用 ＭＤ Ａ软件开 发方 法 ， 统设 计者 在 设计 阶 系
寸、 重量和功率 ） 严格实 时要求 和高性能保 证等级 的 、 嵌 入式 系统使用 ， 应用领 域包 括监 控 、 航空 航天 、 飞行 管理 、 引擎 、 动系统控制 、 传 医疗设 备 和工业 工艺控 制 设备等 。 目前 的验证集 中在性 能分 析方 面 ， 如可 调 度性 分析 、 靠性 分析 等 ， 可 忽略 了 Ａ Ｄ Ａ Ｌ模 型 本
中应用最为广泛的语 言 ， 正成 为嵌入 式软件 开发 中的
如何实现可靠的软件验证
如何实现可靠的软件验证软件在现代社会中扮演着日益重要的角色。
然而，由于软件的复杂性，同时还存在着人类的失误和疏忽等因素，使得软件开发过程中经常出现各种漏洞问题和错误，这些问题和错误对软件的安全性和可靠性造成了严重的影响。
为了解决这些问题，可靠的软件验证变得尤为重要。
本文将探讨如何实现可靠的软件验证。
一、软件验证的意义软件验证是指在软件开发过程中，对软件进行测试和验证，以发现软件中的问题和错误，从而提高软件的安全性、可靠性和稳定性。
软件验证的意义在于：1. 发现软件中的问题和错误，提高软件的安全性和可靠性。
2. 及时发现和排除潜在的风险和威胁，避免经济和安全上的损失。
3. 保障软件正常和有效地运行，提高软件的可维护性和可扩展性。
二、软件验证的方法软件验证的方法分为两大类，一种是静态验证方法，另一种是动态验证方法。
静态验证方法指在代码编写过程中，以及代码提交之前，通过代码分析工具、代码复查和代码审查等手段，检查代码错误和问题，并对代码规范性、可读性和可维护性等方面进行评估。
静态验证的优点在于可以及早地发现问题和错误，避免代码提交后再发现问题而造成的时间和财力浪费。
但缺点在于不能测试出软件运行时可能出现的错误和问题。
动态验证方法指在代码编写完成后，通过测试工具或手工测试，对软件进行测试，并根据测试结果对软件进行调试和修复。
动态验证的优点在于可以测试出软件运行时可能出现的异常情况和错误，但也存在一定的缺点，例如测试不全面、测试成本高等问题。
对于软件的可靠性和安全性要求比较高的场景，通常需要同时使用静态验证和动态验证两种方法，以完善地发现和解决软件中的问题和错误。
三、实现可靠的软件验证的具体方法1. 使用高质量的编码工具：使用高质量的编码工具可以在编写代码时避免一些潜在的错误和问题，例如编译错误、语法错误等。
同时也可以优化代码结构、提高代码的可读性和易维护性。
2. 代码复查和代码审查：在代码提交之前，进行代码复查和代码审查可以发现代码中的问题和错误，并对代码的质量进行评估。
AADL
AADL笔记:AADL包括三类组件：软件（组件）、硬件和复合组件，主要用来：●规范和分析实时嵌入式系统、复杂系统中的系统和专门性能和功能系统●把软件映射到可计算性硬件元素AADL在复杂实时嵌入式系统中的基于模型分析和规范中非常有效构件是AADL的中心建模词汇，构件被分配唯一的一个标识符(名),并且在一个特定的构件类别中被声明为一个类型和实现，AADL构件抽象分为3个种类：应用软件：线程，线程组，进程，数据，子程序执行平台组件(硬件)：处理器，存储器，外设，总线复合组件：软件、执行平台、或者系统构件的组合，如系统。
使用操作模式和模式转换来规范运行时体系结构的动态重构AADL可以用来建模和分析已使用中的系统以及设计和整合新的系统。
AADL构件类型声明：建立了构件的外部可见特性，一个构件类型声明由定义性的子句（clause）和描述性的子句（subclauses）组成。
特征：指定与其他构件的交互点，包括构件所有需求的输入和访问，以及构件提供的所有输出和项流：指定信息传输的不同抽象通道。
属性：定义了构件固有的特性。
每个构件种类有预定义的属性（例如，线程的执行时间）。
extends子句使一个构件类型声明能够基于另一个构件，在一个构件被声明为另一个的扩展中，其接口、流和属性可以加入进来。
父构件类型部分声明的元素可被细化；属性可被修改。
构件实现：一个构件实现按照子构件、以及这些子构件特征之间的交互（调用和连接）、穿越子构件之间的流、表示操作状态的模式、以及属性来指定一个内部结构。
流：表示构件类型中流规范的实现或端到端流分析（例如流从从一个子构件开始，穿过0个或多个子构件，在另一个子构件结束）模式：代表可选操作模式，可能表明自己作为子构件、调用序列、连接和流序列，以及属性的可选的配置属性：定义构件固有的特性。
每个构件实现都有预定义的属性。
AADL的包，属性集，附件包：包允许构件声明集合被组织入一个单独的有着它们自己命名空间的单元。
软件可靠性测评
Software Quality Specialists, Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
测试—类别
软件可靠性增长测试(Software 软件可靠性增长测试 Reliability Growth Testing)
在软件交付前进行， 在软件交付前进行，通过可靠性测试暴露 软件缺陷， 软件缺陷，采取有效地措施排除失效率较 大的缺陷， 大的缺陷，以提高交付软件的可靠性
Software Quality Specialists, Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
Software Quality Specialists, Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
测试—方法
基于操作剖面的可靠性测试方法 用操作剖面描述软件的使用 分层建立操作剖面：客户剖面、 分层建立操作剖面：客户剖面、用户 剖面、系统模式剖面、 剖面、系统模式剖面、功能剖面和操 作剖面 每个操作对应若干个运行
Software Quality Specialists, Software Quality Specialists, Services, Solutions, Systems Services, Solutions, Systems
一种BLE计步数据同步协议的AADL建模
一种BLE计步数据同步协议的AADL建模
倪友聪;罗增;杜欣;孙聪;沈志鹏
【期刊名称】《网络新媒体技术》
【年(卷),期】2015(004)003
【摘要】设计腕表与智能手机之间低功耗和高可靠的计步数据同步协议是研发基于腕表的计步应用系统必须解决的一个关键问题.针对这一问题,提出了一种基于蓝牙低功耗(BLE)的计步数据同步协议(BLE-Step),并运用体系结构分析与设计语言AADL描述了该协议的体系结构模型.通过定义BLE-Step协议数据的语法格式和语义解释,并精确描述协议行为,为开展BLE-Step协议可靠性和能耗的分析评估奠定基础.
【总页数】10页(P42-51)
【作者】倪友聪;罗增;杜欣;孙聪;沈志鹏
【作者单位】福建师范大学福州 350000;福建师范大学福州 350000;福建师范大学福州 350000;福建师范大学福州 350000;福建师范大学福州 350000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种基于并发的AADL建模方法 [J], 李揭阳;曹子宁
2.一种结合AADL和TPN的系统能耗建模方法 [J], 马铮;黄连丽;陶冰冰;周海鹰
3.一种BLE计步数据同步协议的AADL建模 [J], 倪友聪;罗增;杜欣;孙聪;沈志鹏;
4.一种结合AADL与Z的嵌入式软件可靠性建模与评估方法 [J], 李蜜;庄毅;胡镡文
5.一种应用于物联网的BLE Mesh组网分组协议 [J], 张凌飞;马俊;万光耀;刘晨;张皓伦
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摘
Verification of software dependability based on AADL
QIAO Tingting1 ， WANG Le2 ， YE Guodong3
( 1 ． Xi an Flight Automation Control Research Institute， Aviation Industry Corporation of China， Xi an Shaanxi 710065 ， China; 2 ． School of Telecommunications Engineering， Xidian University， Xi an Shaanxi 710071 ， China; 3 ． Xi an Branch， China Mobile Group Shanxi Company Limited， Xi an Shaanxi 710065 ， China)
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大， 安全领域对嵌入式系统的功能要求也越来越高， 复杂嵌入 航空、 航海、 汽车和电子 式系统被广泛应用在很多诸如航天 、 等安全关键领域。随着安全关键领域对嵌入式系统可靠性要 嵌入式系统应用领域的不断扩大， 嵌入式系统 求的不断提高， 规模的逐步扩大， 产品研发周期的不断缩短， 都使得嵌入式系 统的复杂性和不确定性也越来越高， 这对嵌入式系统的开发 要在更高的抽象层次上 造成了新的难题和挑战 。 也就是说， 进行系统级别设计， 构建安全、 稳定、 高效的新型嵌入式系统 。 而上述新型嵌入式系统的形成要求充分捕获设计需求并且快 形成一种 速的构造来满足系统的功能和非功能属性 。 因此， 快速建模并验证的设计方法是至关重要的 。 近年来， 结构分 析与 设 计 语 言 （ Architecture Analysis and Design Language， AADL） ［1 － 2］ 的出现有效解决了这一问题 。AADL 是一种描述 实时系统的软硬件结构的体系结构设计和分析语言， 它已广 泛应用于 航 空、 机 械、 电子等领域的嵌入式系统开发过程 中
Journal of Computer Applications 计算机应用，2012，32( S2) : 92 － 95，139 文章编号： 1001 － 9081 （ 2012 ） S2 － 0092 － 04
ISSN 1001-9081 CODEN JYIIDU
2012-12-31 http: / / www． joca． cn
要： 针对软件可靠性面临的安全等级和流延迟两类问题， 提出了一种基于结构分析与 设 计 语 言 ( AADL ) 的 软 件可靠性验证方法。首先建立两类问题的需 求 模型， 并将 需 求 模型 转 化 为 设 计 模型; 其 次 是 调 用 分析 插 件 对 设 计 模 型进行分析， 查找模型中存在的问题; 最后根据存在的问题对设 计 模型 进行 修改 和 完 善。 仿 真 结 果表 明， 所 提出的 方 法有效验证了安全等级和流延迟两类问题， 为 AADL 在航电系统软件验证方面的应用奠定了基础。 关键词： 软件可靠性; 结构分析与设计语言; 安全等级; 流延迟 中图分类号： TP311． 5 文献标志码： A
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Abstract: In order to handle two software dependability problems including security level and flow delay， an Architecture Analysis and Design Language ( AADL ) based verification method for software dependability was proposed． Firstly， the demand model related to the mentioned problems were established， which was changed into the corresponding design model． Following this， the analytical plugins were employed to analyze the design model， and find the potential problems in it． According the analysis， the design model was finally improved． Simulation results show the proposed method effectively verifies two kinds of problems， i． e． ， security level and flow delay， which is helpful to lay a good foundation for the applications of AADL in software verification of AVIC system． Key words: software dependability; Architecture Analysis and Design Language ( AADL) ; security level; flow delay
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引言
随着经济社会飞速发展， 嵌入式系统的软件需求越来越
AADL 的 的研究和应用已经进入了较为成熟的阶段 。 同时， 该机制分为核心语言和扩充语言 。 可扩充机制也得到了发展， AADL 工作组扩充核心语言， 创建错误模型附件， 用于描述系 统模型运行时的可靠性信息 。错误模型附件描述了因发生不 同故障导致系统处于不同错误状态的模型信息 。 利用 AADL 和错误模型附件， 可以对实时嵌入式系统的结构进行可靠性 与成本、 功耗、 重量的权衡， 进而优化实时嵌入式系统的结构 设计。这为基于 AADL 进行模型的可靠性验证提供了理论依 AADL 在模型建立、 分析与优化， 以及 据。与其他方法相比， 7］将 AADL 应 在性能和验证结果方面具有一定优势 。 文献［ 用于机载设备的可靠性分析中 。可靠性分析包括可靠性分配 在基于 AADL 建立可靠性模型的基础上， 常常 与可靠性评估， 采用 Petri 网等方法分析系统模2 3 乐 ， 耶国栋
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（ 1． 中国航空工业集团 西安飞行自动控制研究所， 西安 710065 ；
2． 西安电子科技大学 通信工程学院， 西安 710071 ；
3． 中国移动通信集团陕西有限公司 西安分公司， 西安 710065 ） ( * 通信作者电子邮箱 wangle_xidian@ 126． com)