[发明专利]基于AADL扩展附件的软件系统堆栈分析方法

说明书

本发明涉及一种基于AADL扩展附件的软件系统堆栈分析方法，属于软件开发技术领域。本发明通过新增属性集，设计了一种基于AADL扩展附件的软件系统堆栈分析方法，其基于树结构实现任务栈空间计算和栈空间调整。利用系统AADL模型信息来构建树，自定义树结点数据结构，计算系统栈空间，并将其与内存大小对比，若设计的栈空间大小超出实际内存大小则进行调整，调整设计的堆栈数据以满足系统要求。该方法可以实现在模型设计阶段进行栈空间分析，提高软件开发效率。

技术领域

本发明涉及软件开发技术领域，具体涉及一种基于AADL扩展附件的软件系统堆栈分析方法。

背景技术

堆栈分析是系统开发一个重要步骤。给每个任务分配合理的栈空间，一方面确保任务顺利完成，另一方面尽量避免空间资源浪费。在软件开发过程中，应对任务栈空间进行预测和合理分配。

利用模型驱动软件开发，在开发早期对模型的分析和测试，采用量化可行的方法提前验证软件体系结构，可以减少后期集成验证中发现设计错误的情况，提高开发效率。

传统的堆栈分析是在已有代码基础上进行分析，或在内存允许范围内尽量分配较大的栈空间以确保任务顺利完成。前者的分析集中到软件设计后期，此时若进行栈空间调整则需要修改代码，工作量大；后者分配的栈空间内存浪费严重且不确定性高，对于任务关键系统危险程度较高。

AADL模型对嵌入式系统有良好的支持，在安全关键嵌入式系统的分析和设计中广泛使用。对模型的分析可以将分析集中在软件设计早期，但目前对任务关键系统的AADL建模停留在对某个子模块的建模，缺乏对系统整体进行预测，无法实现利用模型在软件开发早期进行堆栈分析的功能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现在模型设计阶段进行栈空间分析，提高软件开发效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于AADL扩展附件的软件系统堆栈分析方法，包括以下步骤：

步骤一、进行AADL堆栈属性集的扩展和数据结构的定义

首先基于AADL模型增加属性集StackAnalysis_Property，设置堆栈分析所需的相关属性，每个属性的类型为bits、bytes或kbytes；

令：

LVTS＝Local_Varibales_of_Task_Size，

Local_Varibales_of_Task_Size为属性集中的属性，表示任务局部变量大小范围；

LVFS＝Local_Variables_of_Function_Size，

Local_Variables_of_Function_Size为属性集中的属性，表示被调用函数局部变量大小范围；

RAFS＝Return_Address_of_Function_Size，

Return_Address_of_Function_Size为属性集中的属性，表示被调用函数返回地址大小范围；

CSF＝Code_Size_of_Function，

Code_Size_of_Function为属性集中的属性，表示被调用函数代码空间大小范围；

CallNum表示AADL模型组件v被其他任务组件调用的次数；

High表示v在树中深度；

RS表示v的临近子结点栈空间总范围；