[发明专利]面向IMA资源安全性分析的AADL到ECPN模型转换方法

摘要

本发明是一种面向IMA资源安全性分析的AADL到ECPN模型转换方法，用于航空电子系统建模与分析。本方法将IMA系统映射的AADL模型作为源模型，基于CPN，扩展定义了变迁点火的时间函数和颜色集，修改了变迁点火规则；将处理器、虚拟处理器和分区映射为库所，将通信和分区调度映射为变迁，将分区通信数据、起始时间和调用次数映射为库所中的托肯，将分区的执行时间映射为时间函数，将分区的调用周期映射为弧函数，将IMA系统运行时对资源的约束映射为守卫函数；本发明在模型转换过程中不丢失任何关键资源建模元素，可准确描述IMA系统的时间资源和物理资源，帮助分析系统的资源配置问题。

主权项

1.一种面向IMA资源安全性分析的AADL到ECPN模型转换方法，将综合模块化航空电子IMA系统映射的架构分析和设计语言AADL模型作为源模型，转换为扩展有色petri网ECPN模型；其特征在于，所述的转换方法包括以下步骤：步骤一：基于有色petri网，建立扩展有色petri网ECPN；ECPN中，定义颜色集Σ＝{＜p,ch,s,i,x＞,＜i,x＞；p,ch,s∈enumeration,i∈int,x∈time}；其中，p为进程组件，对应为分区p；ch为端口之间的连接；s为数据传输的大小，i表示第i次分区的调用，x为时间戳；p,ch和s的数据类型均为枚举类型，i的数据类型为整数，x的数据类型为时间；＜p,ch,s,i,x＞和＜i,x＞分构成的两类颜色集合；ECPN中，定义时间函数FT，FT(t)表示变迁t点火所需的时间；步骤二：修改变迁点火规则；ECPN中一个变迁使能的条件在满足CPN的点火要求的基础上，还要满足下面的要求：(1)时间戳要满足条件：绑定的token的时间戳值必须小于或者等于当前的模型时钟；(2)守卫函数返回值为真；步骤三：将处理器、虚拟处理器和分区映射为库所；步骤四：将通信和分区调度映射为变迁；变迁表示分区的状态转换和分区间的通信；分区间的通信由一个或多个变迁表示，不同的变迁表明不同的端口连接；步骤五：将分区通信数据、起始时间和调用次数映射为库所中的token；分区间通信数据定义为带有时间戳的有色token；颜色集Σ＝{＜p,ch,s,i,x＞}中，分区p在第i次调用后产生的数据通过通道ch来传输，传输的数据量为s，时间戳x记录数据产生和到达的时间；颜色集Σ＝{＜i,x＞}记录起始时间以及调用次数，时间戳x的初始值为起始时间，变量i表示分区的调用次数；步骤六：将分区的执行时间映射为时间函数FT(t)；没有时间函数FT(t)的变迁t为瞬时变迁；步骤七：将分区的调用周期映射为弧函数；空闲时间由弧函数E来描述，总时间由执行时间以及空闲时间组成，分区调用时间T通过T＝FT(t)+E求得；步骤八：将IMA系统运行时对资源的约束映射为守卫函数；将资源约束作为一个守卫函数添加到用来表示通信的变迁t中，在该通信中，传输的数据量s应小于等于信息量最大值。