[发明专利]一种基于IMCL模型的异构式多平台代码生成方法

说明书

一种基于IMCL模型的异构式多平台代码生成方法，包括，采用IMCL语言，对目标系统的功能进行刻画，获得目标系统的功能模型；采用形式化方法，对所述功能模型进行分解，获得对应所述目标系统中的一个或多个平台的一个或多个平台模型；将所述一个或多个平台模型映射到对应的平台，从而对所述平台模型进行细节补充；在抽象语法树的基础上，根据所述一个或多个平台的特点，设计对应的转换规则，从而将所述一个或多个平台模型转化为对应的平台代码。本发明解决了现有技术难以同时对多平台代码进行生成的问题，将功能模型分解用以目标平台代码的自动生成，并通过程序切片方法以及基于形式化系统依赖图的分解方法保证了功能和功能间的约束关系的不变性。

技术领域

本发明涉及计算机代码自动生成领域，特别适合涉及了一种基于IMCL模型的异构式多平台代码生成方法，用于实现代码的自动生成。

背景技术

模型驱动架构是在2001年提出的。它是一种软件设计方法，通过适当的领域特定语言(DSL)，并使用独立于平台的模型来定义系统功能。其优点是，通过对DSL模型的抽象，系统架构可以用比其他编程语言(Java,C++，C#)更少的DSL代码来表示。此外，使用领域特定语言编写的程序更容易理解，甚至可以用图形语言表示DSL代码，并可以消除业务逻辑和技术实现之间的差异性。由于模型驱动的体系结构是独立于平台的，因此开发了许多解释器来将DSL翻译成与平台相关的语言，例如Simulink和MyGenerator。此外，还提出了许多用于自动代码生成的开发框架，如由OMG开发的Acceleo。随着自动代码生成技术的发展，使得系统设计的变化不会对开发周期产生不可弥补的影响。

通过在开发过程中使用模型驱动架构(Model Driven Architecture)MDA，不仅可以对程序执行语法进行检查或进行静态代码分析，还可以在抽象层次上验证程序的功能属性，从而减少现实中系统运行的错误。模型驱动的基本思想是从较高层次的抽象进行系统的功能建模，进而将模型转换为代码，部分或全部实现自动化开发。在如今模型驱动方法多样的同时，如何将系统建模结果(包含多种模型驱动)转换为对应平台的可执行代码具有一定的困难。为此，部分研究学者提出将平台无关模型先转换为平台相关模型再生成代码，并对模型转换方法展开了一系列研究。无论采用哪一种模型转换方法，都无法避免模型转换过程中带来的包括，如何实现不同表达形式模型间的转换，如何保证两种模型的一致性等问题。此外，在模型驱动开发的后期，为了保证实现与需求相符，程序员需要结合模型与具体部署分别对物理设备进行编码，历经多次的仿真与测试，反复调整编码，这个过程消耗了大量的时间。因此可靠的复杂系统建模技术对这种系统架构的分析研究的意义是不可忽视的。

发明内容

目前主流的模型开发大多是单一平台的代码生成。但对于异构式系统而言，由于其多平台特点，往往难以使用单一的模型驱动方式来设计系统。因此，本发明提出了一种能够从单一模型语言到多种不同目标平台的代码生成方法。通过采用程序切片方法对所述功能模型进行切片，从而保证所述平台模型在功能上与所述功能模型的对应部分功能的相同；通过基于形式化系统依赖图的分解方法完成所述功能模型的分解，从而保证分解后的多个平台模型之间的约束关系与所述功能模型中对应部分功能之间的约束关系的一致；进而保证了复杂系统建模的可靠性。通过分析IMCL模型的语法树，进而在给定的目标语言的转换规则下生成多种平台代码，其中平台包括ARM平台、PLC平台和PC平台。本发明多平台代码生成方法可以提高模型开发的灵活性与实用性，能够帮助开发者将重点放在系统的逻辑设计上，提高开发者的工作效率。下面将对本发明方法进行进一步的说明。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种基于IMCL模型的异构式多平台代码生成方法，包括：采用IMCL(工业模型协同控制语言)，对目标系统的功能进行刻画，获得目标系统的功能模型；采用形式化方法，对所述功能模型进行分解，获得对应所述目标系统中的一个或多个平台的一个或多个平台模型；将所述一个或多个平台模型映射到对应的平台，从而对所述平台模型进行细节补充；在抽象语法树的基础上，根据所述一个或多个平台的特点，设计对应的转换规则，从而将所述一个或多个平台模型转化为对应的平台代码。