本发明专利技术公开了一种硬件系统可靠性验证方法,包括:建立AADL可靠性模型;将所述AADL可靠性模型转换为动态故障树模型;通过顺序二元决策图方法对所述动态故障树模型进行分析验证。通过上述方法,可以在更高的抽象层次上进行系统级别的设计,有助于缓解系统复杂性,提高软件质量,而且对整个硬件内部和外部交互的可靠性有较大的提高。
Hardware system reliability verification method
【技术实现步骤摘要】
硬件系统可靠性验证方法
本专利技术涉及可靠性验证
,特别涉及一种硬件系统可靠性验证方法。
技术介绍
随着国防科技的飞速发展,军事系统的功能日益复杂,规模日益庞大,采用国外产品,会使得软硬件质量不受控,因此可靠性与安全性难以得到保证,系统中某个软件模块的缺陷或故障可能导致整个武器系统失效,造成巨大的经济损失甚至人员伤亡。但是现有技术中,无法在更高的抽象层次上进行系统级别的设计,对硬件系统进行可靠性验证,因此,对硬件系统进行可靠性验证,构建安全、稳定、高效的硬件系统具有重要意义。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种硬件系统可靠性验证方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。在一些可选地实施例中,一种硬件系统可靠性验证方法,包括:建立AADL可靠性模型;将AADL可靠性模型转换为动态故障树模型;通过顺序二元决策图方法对动态故障树模型进行分析验证。进一步地,建立AADL可靠性模型,包括:建立AADL结构模型和故障模型;确定AADL组件之间的交互连接表达形式;基于交互连接表达形式将故障模型添加到AADL结构模型中,形成AADL可靠性模型。进一步地,确定AADL组件之间的交互连接表达形式,包括:确定表达形式的属性;确定表达形式的模式;确定表达形式的包。进一步地,建立故障模型,包括:将硬件系统的功能结构进行抽象,得到故障模型。进一步地,将AADL可靠性模型转换为动态故障树模型,包括:根据预设规则将AADL可靠性模型中的组件转换为动态故障树模型中的模块;以AADL可靠性模型中的组件为单元建立故障传播图;根据模块和故障传播图建立动态故障树模型。进一步地,预设规则包括:将AADL可靠性模型中的故障状态转换为动态故障树模型中的顶事件;将AADL可靠性模型中的故障事件转换为动态故障树模型中的底事件;将AADL可靠性模型中的连接关系转换为动态故障树模型中的逻辑门。进一步地,通过顺序二元决策图方法对动态故障树模型进行分析验证,包括:将动态故障树模型中的动态门替换为相应的割序列;将动态故障树模型中的底事件进行排序,得到底事件排序队列;将替换后的动态故障树模型和底事件排序队列输入顺序二元决策图生成算法中,得到顺序二元决策图;计算顺序二元决策图中的不交化割集,得到验证结果。本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本专利技术提供了一种硬件系统可靠性验证方法,通过建立AADL结构模型和故障模型;生成AADL可靠性模型,根据给定方法,将可靠性模型转化为动态故障树,使用顺序二元决策图方法分析动态故障树,实现对硬件的验证,通过建立可靠性模型并进行验证,可以对硬件内部、硬件之间通信进行建模和验证。从而不仅有助于缓解系统复杂性,提高软件质量,而且对整个硬件内部和外部交互的可靠性有较大的提高,还能优化硬件结构使其更加集中合理,有利于构建安全、稳定、高效的硬件系统。应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本专利技术的实施例,并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种硬件系统可靠性验证方法的流程示意图;图2是根据一示例性实施例示出的一种硬件系统可靠性验证方法的流程示意图;图3是根据一示例性实施例示出的一种可靠性模型的构建的示意图;图4是根据一示例性实施例示出的一种AADL故障模型示意图;图5是根据一示例性实施例示出的一种硬件系统可靠性验证系统的结构示意图;图6是根据一示例性实施例示出的一种构建模块的结构示意图;图7是根据一示例性实施例示出的一种转换模块的结构示意图;图8是根据一示例性实施例示出的一种验证模块的结构示意图。具体实施方式为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与
技术实现思路
,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或一个以上实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。实施例一:本公开实施例提供了一种硬件系统可靠性验证方法。图1是根据一示例性实施例示出的一种硬件系统可靠性验证方法的流程示意图。在一些实施例中,一种硬件系统可靠性验证方法包括:步骤S101、建立AADL可靠性模型;其中,AADL(结构分析与设计语言,ArchitectureAnalysisandDesignLanguage)是一种描述实时系统的软硬件结构的体系结构设计和分析语言,并已成熟应用于硬件系统相关问题的验证工作中,本技术基于AADL对硬件系统进行可靠性验证。图3是根据一示例性实施例示出的一种可靠性模型的构建的示意图。如图3所示,可靠性模型的构建方法包括,通过分析硬件系统的功能结构,根据硬件系统的功能结构构建AADL结构模型和AADL故障模型,分析组件之间的交互连接表达形式,基于组件之间的交互连接表达形式,将AADL故障模型加入到AADL结构模型中,与嵌入式软件中的各种组件相结合,即故障模型与相应的组件绑定,最终形成完整的嵌入式软件可靠性模型。具体地,首先构建AADL故障模型和AADL结构模型。AADL故障模型由故障模型类型和故障模型实现组成。在故障模型类型中,可声明一组故障状态、故障事件和故障传播,故障模型的实现可以声明状态之间的转换,该转换由故障模型类型中已声明的事件和传播触发。AADL结构模型包括抽象出来的硬件系统的功能结构组件。其中,声明中的故障状态、故障事件和故障传播,包括:层次化的故障类型定义,故障类型可以调用已知的故障类型或是自己定义的故障类型,组件之间的故障传播机制,其包含人为定义的组件输入输出的故障类型和通过组件间的信息流定义故障的传播方向,组件内部行为故障描述,如:组件的状态、故障事件、发生概率、故障传播路径等。图4是根据一示例性实施例示出的一种AADL故障模型示意图;如图4所示,所涉及方法和设置包括以下内容:AADL故障模型的类型和实现都可以声明事件属性,这些属性能指定事件和传播的到达率或发生概率。当在转换中对其进行命名且当前状态是转换的起点时,将根据指定的事件属性发生向外传播。在模型中,还可以通过定义防护属性来定制AADL故障模型实例,以适用于特定组件。在故障状态Fail:errorevent下定义了{本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硬件系统可靠性验证方法,其特征在于,包括:/n建立AADL可靠性模型;/n将所述AADL可靠性模型转换为动态故障树模型;/n通过顺序二元决策图方法对所述动态故障树模型进行分析验证。/n
【技术特征摘要】
1.一种硬件系统可靠性验证方法,其特征在于,包括:
建立AADL可靠性模型;
将所述AADL可靠性模型转换为动态故障树模型;
通过顺序二元决策图方法对所述动态故障树模型进行分析验证。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立AADL可靠性模型,包括:
建立AADL结构模型和故障模型;
确定AADL组件之间的交互连接表达形式;
基于所述交互连接表达形式将所述故障模型添加到所述AADL结构模型中,形成所述AADL可靠性模型。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定AADL组件之间的交互连接表达形式,包括:
确定表达形式的属性;
确定表达形式的模式;
确定表达形式的包。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,建立所述故障模型,包括:
将硬件系统的功能结构进行抽象,得到所述故障模型。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述AADL可靠性模型转换为动态故障树模型,包...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄滟鸿,丁骅,史建琦,刘静,曹桂涛,
申请(专利权)人:华东师范大学,上海丰蕾信息科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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