AADL：结构分析与设计语言在复杂系统中的应用

"AADL（Architecture Analysis and Design Language，体系结构分析与设计语言）是一种建模语言，主要用于规范和分析实时嵌入式系统的结构。它包含软件、硬件和系统构件的抽象，支持对性能关键属性的早期分析。AADL通过构件和它们之间的交互来描述系统，并允许扩展以适应特定需求，如可靠性分析。" AADL是为了解决复杂实时嵌入式系统的设计和分析问题而创建的，它提供了一个框架，允许开发者在系统开发的早期阶段就进行性能评估和设计决策。语言的核心是构件（components）和它们之间的接口（interfaces），这些构件通过定义良好的接口进行交互，包括数据端口、事件数据端口、事件端口、同步子程序调用和数据构件的显示访问。 在2.2节中，AADL的体系结构分析能力被强调，它可以用于部分定义的体系结构模式分析，也可以对从源代码提取的完整系统模型进行全面分析。它支持关键系统性能的预测，如性能、调度和可靠性。例如，AADL中的线程构件支持预声明的执行属性，包括周期性、非周期性和零星事件，这些属性可以方便地进行分析。 此外，AADL还允许声明属性集，这些属性集可以包含构件的新属性，如端口和连接。通过使用语言扩展，可以添加额外的模型和属性，比如可靠性附件，用于定义构件的可靠性模型，便于进行马尔科夫或故障树分析，评估系统是否满足指定的可靠性要求。 AADL的连接声明定义了构件之间的数据通信，可以是即时的或带有状态延迟的通信。这些连接的语义保证了数据流的正确传输，增强了系统分析的精确度。 语言的结构分为多个章节介绍，从软件构件（如进程、线程、线程组、数据和子程序）到执行平台构件（如处理器、存储器、总线和外设），再到系统抽象和交互规范。每个章节都详细阐述了相应的语言构造的语法和语义，以及如何通过文本和图形化表示来规范系统。 AADL还涵盖了系统操作状态的规范，包括模式和模式转换，以及流的概念，这些都是理解和分析系统动态行为的关键元素。通过这些工具，开发者可以在设计过程中进行权衡和优化，以确保系统满足性能和可靠性需求。