[发明专利]一种基于ATL的SLIM模型到XSAP模型转换方法

说明书

本发明公开了一种基于ATL的SLIM模型到XSAP模型转换方法，包括：根据预先定义的模型转换规则，设计SLIM元模型和XSAP元模型，获取SLIM元模型和XSAP元模型的抽象语法结构；基于ATL设计模型转换算法，利用元模型及抽象语法结构，实现SLIM模型向XSAP模型的转换，得到转换后的XML格式的XSAP模型；设计校验算法，对XSAP模型进行校验，得到完整的SMV格式的XSAP模型。本发明能够将安全关键系统从SLIM模型直接转化为XSAP模型，并对转换得到的XSAP模型进行校验分析，本发明提出的转换算法和模型校验算法，具有普适性。

技术领域

本发明属于安全关键系统建模和模型转换技术领域，具体涉及一种基于ATL的SLIM模型到XSAP模型转换方法。

背景技术

在模型驱动工程中，ATL对于建立模型之间的转换，缩小模型之间语言差异起着越来越重要的作用。ATL转换语言是专门用于解决常见模型转换任务的领域特定语言，目前研究界已经提出了许多转换语言，尽管这些语言的问题域是固定的，但它们在所采用的编程范式中仍然不同。不同的方法适用于不同类型的任务。一类问题可以很容易地用声明性语言解决，而另一类则更适合命令式方法。ATL是一种混合语言，它是声明性和命令性结构的混合体，具有较强的解决问题的能力。

SLIM语言遵循基于组件的范例，可以将软件(如线程和进程)和硬件组件(如存储器和处理器)称为一级对象。每个组件通过其类型定义描述接口，其实现通过有限状态自动机描述交互。交互组件集可以被分组为复合组件，使建模者能够通过引入组件层次结构来管理系统的复杂性。通过事件端口上的消息交换，实现通信。根据该语言特点产生的分层系统模型，也称为标称模型，描述了正常运行下的系统行为。SLIM模型是基于组件来表示系统的，在SLIM中，将软件(由关键字process,thread or thread group表示)和硬件(关键字processor,memory,bus,and device)组件作为一级语言结构。交互组件的集合可以被分组为由关键字system指示的复合组件。

XSAP模型使用smv语言作为输入，通过模块和进程的声明和实例化机制来描述有限状态机，对应于同步和异步组合，并用CTL和LTL表示一组需求。XSAP可以通过文本交互shell进行批处理或交互工作。smv将系统分解为模块，每个模块都可以实例化多次。这为用户提供了模块化和层次化的描述，并支持可重用组件的定义。通常，一个smv文件包含一个主模块和若干个自定义模块。

MBSE是一种工程方法，将模型作为技术基线的组成部分，包括在整个生命周期中对能力、系统或产品的需求、分析、设计、实施和验证。SLIM是一种常用的系统工程建模语言，针对安全关键系统进行分析，构建模型。XSAP可使用基于模型的安全性分析方法(MBSA)，对系统进行安全性分析。因此，提出一种能够实现SLIM模型转化为XSAP模型的方法对于缩小系统开发过程中MBSE和MBSA之间的差距具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于ATL的SLIM模型到XSAP模型转换方法，能够使安全关键系统从SLIM模型直接转化为XSAP模型，对于转换得到的XSAP模型，可通过XSAP引擎工具进行形式化分析，检查模型的功能一致性和完备性，验证系统的正确性。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于ATL的SLIM模型到XSAP模型转换方法，包括：

步骤S1，根据预先定义的模型转换规则，设计SLIM元模型和XSAP元模型，获取SLIM元模型和XSAP元模型的抽象语法结构；

步骤S2，基于ATL设计模型转换算法，利用步骤S1得到的元模型及抽象语法结构，实现SLIM模型向XSAP模型的转换，得到转换后的XML格式的XSAP模型；

步骤S3，设计校验算法，对步骤S2得到的XSAP模型进行校验，得到完整的SMV格式的XSAP模型。