基于汽车开放架构系统到统一软硬件表示的形式化系统模型转换和可靠性分析方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于汽车开放架构系统到统一软硬件表示的形式化系统模型转换和可靠性分析方法。本发明专利技术的主要思想是将汽车开放架构的分层结构映射成形式化的系统模型，分别包括具有软件应用冗余的抽象模块、硬件抽象模块、软件与硬件交互的中间模块，同时包含软件的随机或中断行为、软件内部依赖关系、软件运行于硬件上的约束。该系统模型可以用于形式化分析软硬件协同系统的实时性，并保证汽车开放系统架构中实际系统安全攸关功能的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于汽车开放架构系统到统一软硬件表示的形式化系统模型转换和可靠性分析方法
本专利技术涉及一种将基于汽车开放架构的系统转换到统一软硬件表示的形式化系统模型的方法，以及利用该形式化系统模型对自动驾驶系统进行可靠性分析的方法，通过对系统模型的分析与验证保证实际系统的可靠性，属于计算机嵌入式系统分析领域。
技术介绍
自动驾驶技术蓬勃发展，自动驾驶系统的可靠性是制约着该技术广泛应用的关键因素之一。近期出现的开放式汽车软件架构，通过对依赖于硬件的软件、不依赖于硬件的软件的封装，便于不同软件的集成，增加了功能的重用性，提高了软件质量，提升了系统配置的灵活性。越来越多的厂商与公司使用这种架构，使得它逐渐成为汽车电子/电气设计的发展方向。目前，该开放架构的工具链尚缺乏形式化分析与验证环节。然而，确保自动驾驶核心系统功能的正确性、可靠性，将有助于推广自动驾驶技术的应用。因此，本专利技术将基于汽车开放架构的系统转换为统一软硬件表示的形式化系统模型，通过对系统模型的分析与验证，保证实际系统功能的可靠性。
技术实现思路
<br>本专利技术的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于汽车开放架构系统到统一软硬件表示的形式化系统模型转换方法，其特征在于，包括以下步骤：/n建立软件应用中任务的主动冗余，按照软件应用中任务的依赖关系将冗余展开；/n根据展开后的软件应用中任务的依赖关系、软件应用到硬件的部署以及汽车开放架构的特征，构建包含软硬件交互的时序行为和时间约束的形式化系统模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于汽车开放架构系统到统一软硬件表示的形式化系统模型转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立软件应用中任务的主动冗余，按照软件应用中任务的依赖关系将冗余展开；
根据展开后的软件应用中任务的依赖关系、软件应用到硬件的部署以及汽车开放架构的特征，构建包含软硬件交互的时序行为和时间约束的形式化系统模型。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照软件应用中任务的依赖关系将冗余展开，包括：
1-1)遍历任务之间的依赖关系，确定依赖关系的深度；
1-2)从最深的非空依赖层开始，根据每个任务的副本的个数，加入副本、副本结果表决器，并构造任务、副本、副本与表决器之间的关联关系，直到遍历完所有层；
1-3)当所有的任务都被遍历过后，展开过程终止。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1-1)包括：
1-1-1)将不存在任何前驱的任务t加入初始层Q0层；
1-1-2)根据当前层任务t以及依赖于t的任务集合succ(t)构建下一层依赖于当前层任务的集合，并去掉前面各层已经包括的任务，保证层间任务集合交集为空；
1-1-3)基于新建立的依赖层，重复1-1-2)直到新建立的依赖层为空。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1-2)包括：
1-2-1)从非空依赖层Qi开始；
1-2-2)取出该层所有副本个数大于1的任务；
1-2-3)加入任务的副本、副本输出结果的表决器；
1-2-4)加入表决器与任务t的所有后继的依赖关系；
1-2-5)加入副本与表决器的依赖关系；
1-2-6)加入任务t的所有前驱与副本的依赖关系；
1-2-7)如果已遍历完Q0，则结束，否则通过i＝i-1的赋值关系，遍历它的前驱层，回到1-2-1)。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形式化系统模型包括应用模块、依赖于硬件的软件模块、硬件模块；所述应用模块包含多个任务模块；所述依赖于硬件的软件模块包含通信模块、调度模块；
所述任务模块涵盖汽车开放架构中的运行实体、运行实体的连接以及运行实体到任务的映射；所述任务模块中的状态包括：汽车开...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏荣杰，苏静，严俊，杨俊杰，黄凯，
申请(专利权)人：中国科学院软件研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11