[发明专利]基于特征模型的实时系统中早期决策的时间分析方法

摘要

本发明提出一种基于特征模型的实时系统中早期决策的时间分析方法，属于实时系统与建模分析领域。本发明首先根据与时间相关的决策可变性定义面向时间分析的实时系统概念模型，结合特征模型来构建面向决策分析的实时系统性能模型；然后定义时间分析树，以及两种特征模型中的关系操作算子，构造实时系统性能模型与时间分析树之间的转换方法；最后定义该时间分析树上的可变性定制规则和时间计算规则用于不同决策上的时间性能分析。本发明以直观、简单、有效的方式，结合模型中的特征语义信息定量地分析设计决策上的时间性能，提高了实时系统中早期决策上分析的精度和效率，解决了现有的软件性能工程方法分析阶段较晚，性能模型难以构建的问题。

主权项

一种基于特征模型的实时系统中早期决策的时间分析方法，其特征在于,包括如下步骤：步骤一：根据需求规格说明识别实时系统中具有的功能，归纳与实时性相关的早期决策；步骤二：分析实时系统中应用任务、实时操作系统和底层硬件三个维度上与时间相关的决策可变性，定义面向时间分析的实时系统概念模型；其中决策可变性存在于任务中参数设计、实时操作系统中所采取的用户态策略和影响系统调用时间的硬件选择三部分；步骤三：基于特征模型定义面向时间分析的性能模型上的固定特征和可变特征；步骤四：通过<名称，域，值>构成的属性特征来描述实时系统中每个对象特征上的属性信息，包括系统调用和功能块上的执行时间的标注；步骤五：将特征模型中的6种关系分为独立关系和关联关系两类，然后设计两种关系操作算子，包括：关系重定义算子和关系传递算子；关系重定义算子根据关系关联的特征间在特征选择时是否具有约束关系，对特征模型的关系进行重定义；关系传递算子是对特征模型转换过程中的操作引起的特征关系下子特征上的关系变化时，采取将该特征关系对子特征关系上影响的传递操作；步骤六：采用时间分析树对面向时间分析的实时系统特征模型进行描述；所述的时间分析树是无序树，其中节点用于描述实时系统中的对象信息，边用于描述不同对象之间的依赖和组成关系；步骤七：基于所述的关系操作算子构造实时系统性能模型与时间分析树之间的转换方法，其中对特征模型中环结构的Excludes关系和Requires关系采取去环操作；Excludes代表互斥，Requires代表需要；步骤八：根据步骤七中的转换方法，将实时系统性能模型转换为对应的时间分析树；该时间分析树以应用任务为根节点同时包含平台信息；步骤九：自顶向下遍历时间分析树上的节点语义，在节点访问过程中进行可变点上的配置，并对所有定制方案进行一致性检查；步骤十：设置时间分析树的时间计算规则；所述的时间计算规则中，将时间分析树中的节点分为三类：对象节点Obj、参数节点Arg和操作节点Op，基于节点语义信息对时间分析树上的节点进行遍历计时；步骤十一：通过步骤十提供的时间计算规则，根据需求规格说明对转换后的时间分析树上对应的决策方案上的时间性能进行统计。