嵌入式软件非功能性质验证工具T-CBESD的设计与实现

"构件化嵌入式软件设计模型非功能性质验证的工具实现" 这篇论文探讨了嵌入式软件设计中的一个重要问题，即非功能性质的验证，特别是在构件化设计背景下。非功能性质，如实时性、资源可用性和能耗，对于保证嵌入式系统的高可靠性至关重要。传统方法主要在开发后期关注软件可靠性，而缺乏在设计阶段对这些非功能性质进行分析和验证的有效工具。 论文介绍了一种名为T-CBESD的工具，它是基于接口自动机模型的构件化嵌入式软件设计验证原型。该工具的扩展设计和实现旨在解决非功能性质验证的问题。具体来说，T-CBESD包含了以下几个关键组成部分： 1. **资源接口自动机和能耗接口自动机模型**：这两个模型定义了输入输出接口，用于描述软件组件如何使用和消耗资源以及能量。 2. **UML顺序图模型的预处理**：通过预处理UML模型，工具能够理解软件组件之间的交互，并提取出与非功能性质相关的信息。 3. **带非功能语义信息的组合系统状态空间数据结构**：这个数据结构用于表示系统在不同状态下的资源使用和能量消耗情况。 4. **非实时资源使用性质与实时相关能量消耗特征验证算法**：这些算法执行具体的验证任务，检查软件是否满足其在资源使用和能量消耗上的约束。 5. **实例应用分析**：论文提供了一个通信构件组合系统的案例，展示了如何使用T-CBESD进行实际验证。 嵌入式软件在众多关键领域中起着核心作用，其失效可能导致严重后果。因此，对非功能性质的早期验证成为研究焦点。T-CBESD的出现填补了设计阶段缺乏有效验证手段的空白，有助于提高嵌入式软件的可靠性和效率。 当前工业界普遍采用的测试和调试方法，如嵌入式ICE（In-Circuit Emulator）、调试代理软件和JTAG模拟，主要关注功能测试，而T-CBESD则提供了在设计阶段对非功能性质进行分析的新途径，有助于提升嵌入式软件开发的整体质量。