[发明专利]基于AADL扩展附件的软件系统堆栈分析方法

摘要

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。

主权项

一种基于AADL扩展附件的软件系统堆栈分析方法，其特征在于，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；MD表示v的工作模式；其次，在扩展属性集的基础上，对AADL模型组件中的子程序组件和非子程序组件定义数据结构：v为非子程序组件，其数据结构：Struct_V＝{LVTS,CallNum,High,RS,MD}v为子程序组件，其数据结构：Struct_V＝{RAFS,LVFS,CSF,CallNum,High,MD}步骤二、进行树结构的构建和总栈空间范围的计算以系统的AADL模型的组件为结点，组件具有的堆栈属性为结点数据，并根据结点间包含或调用关系确定各组件在树中的结构关系，从而构建树；树结构用T(E,V)表示，其中V是带有属性信息的树结点集合，对于v为AADL模型组件，若v在多个模块中调用，则赋予不同的树结点名称；E为树枝集合，对于uv∈E表示两种情况：一种是v为非子程序组件，则u包含v，u为v的父结点；第二种是v是子程序组件，则u调用v，u为v的父结点；将子程序组件和非子程序组件作为树中的结点，按步骤一的定义给出这两种组件结点的数据结构；设父结点为F，子结点集合FS＝{S1,S2,…,Sm,F1，F2，…，Fn}，FS中有m个子程序组件S1,S2,…,Sm，n个非子程序组件F1,F2,…,Fm，则F的总栈空间计算公式为：TotalSize＝max{MDSizei},i＝1,2,...,N  (1)其中，N代表FS中的工作模式数目，MDSizei表示同一种工作模式下的栈空间大小，设第i种工作模式下有t个子程序组件，p个非子程序组件，则公式(1)中的：MDSizei=max{Si1,Si2,...Sit,Σj=1pFij}---(2)]]>其中，Sir表示第i种工作模式下的第r个子程序组件的栈空间大小，r＝1,2,…t；Fij表示在第i种工作模式下第j个非子程序组件的栈空间大小；公式(2)中的Sir和Fij的计算公式如下：Fij＝LVTSij+RSij，其中其中，nn表示在第i种工作模式下第j个非子程序组件的临近子结点个数，分别表示在第i种工作模式下第j个非子程序组件的第q个临近子结点对应的LVTS、RS表示的数据信息；Sir=LVFSir+RAFSir+CSFir+max{LVFSirq+RAFSirq+CSFirq},q=1,2,...,sn---(4)]]>其中，sn表示Sir的调用子程序组件个数，分别表示Sir的第i种工作模式下的第r个子程序组件的第q个临近子结点对应的LVFS、RAFS、CSF表示数据信息；StackAnalysis_Property中各属性值均有各自的上下限值，将Struct_V中各参数的最小值和最大值代入式(1)至式(4)中得到系统的总栈空间范围[MinSize，MaxSize]。