模型建立方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種模型建立方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 模型檢測(cè)方法是指通過狀態(tài)遷移模型表示系統(tǒng)行為、用模態(tài)或時(shí)序邏輯公式描述 系統(tǒng)性質(zhì)，利用狀態(tài)遷移模型以及模態(tài)或時(shí)序邏輯公式來檢驗(yàn)系統(tǒng)是否滿足給定系統(tǒng)性質(zhì) 的驗(yàn)證方法。由于模型檢測(cè)具有自動(dòng)執(zhí)行的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、控制 系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等方面。
[0003] 模型檢測(cè)的一個(gè)關(guān)鍵操作是建立表示系統(tǒng)行為的狀態(tài)遷移模型，為了能夠描述實(shí) 時(shí)系統(tǒng)，通常采用時(shí)間自動(dòng)機(jī)來表示系統(tǒng)行為。通過將系統(tǒng)的狀態(tài)作為時(shí)間自動(dòng)機(jī)的狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)，觸發(fā)各個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的條件作為狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件包括系統(tǒng) 在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的期望運(yùn)行時(shí)間，從而可以構(gòu)建出系統(tǒng)的時(shí)間自動(dòng)機(jī)。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中的時(shí)間自動(dòng)機(jī)并不適用于嵌入 式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)通常由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)組成，支持嵌套中斷處理等，但是，現(xiàn)有 的時(shí)間自動(dòng)機(jī)并不能描述具有嵌套關(guān)系的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，因此如何提供一種有效的狀態(tài)遷移模 型來表示嵌入式系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入系統(tǒng)的模型檢測(cè)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的 技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N模型建立方法和裝置，快速有效的實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的狀態(tài)遷 移模型的建立，實(shí)現(xiàn)了對(duì)嵌入式系統(tǒng)的模塊檢測(cè)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：
[0007] 第一方面，提供了一種模型建立方法，包括：
[0008] 按照嵌入式系統(tǒng)劃分的多個(gè)子系統(tǒng)的中斷優(yōu)先級(jí)，確定所述多個(gè)子系統(tǒng)之間的同 步關(guān)系或互斥關(guān)系，所述同步關(guān)系是指子系統(tǒng)之間互相獨(dú)立且同時(shí)執(zhí)行任務(wù)處理，所述互 斥關(guān)系是指子系統(tǒng)之間先后執(zhí)行任務(wù)處理；
[0009] 確定建立每一子系統(tǒng)的時(shí)間自動(dòng)機(jī)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以及所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn) 移條件；
[0010] 根據(jù)子系統(tǒng)之間的同步關(guān)系以及互斥關(guān)系，將各個(gè)子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組 合，獲得組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；
[0011] 根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件以及所屬子系統(tǒng)之間 由互斥關(guān)系以及同步關(guān)系確定的執(zhí)行順序，獲得任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的組合狀態(tài)轉(zhuǎn) 移條件；
[0012] 利用所述組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以及所述組合狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，建立全局時(shí)間自動(dòng)機(jī)，所述 全局時(shí)間自動(dòng)機(jī)用于作為模型檢測(cè)的狀態(tài)遷移模型。
[0013] 在所述第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)子系統(tǒng)之間的同步關(guān)系以及互斥 關(guān)系，將各個(gè)子系統(tǒng)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，得到組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)包括：
[0014] 將具有同步關(guān)系的子系統(tǒng)之間的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷組合，得到第一狀態(tài)節(jié)點(diǎn)組 合；
[0015] 將具有互斥關(guān)系的子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，以及所述第一狀態(tài)節(jié)點(diǎn)組合，作為第一 多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；
[0016] 將各個(gè)子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)按照所屬子系統(tǒng)的中斷優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排列，得到包括空 節(jié)點(diǎn)的第二多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；
[0017] 將所述第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)分別與所述第二多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷組合，得到組合 狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。
[0018] 結(jié)合所述第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式，還提供了所述第一方面的第二種可能 實(shí)現(xiàn)方式，所述根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件以及所屬子系統(tǒng) 之間由互斥關(guān)系以及同步關(guān)系確定的執(zhí)行順序，獲得任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的組合狀 態(tài)轉(zhuǎn)移條件包括：
[0019] 當(dāng)任意兩個(gè)第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間為同步關(guān)系時(shí)，確定所述任意兩個(gè)第一多元狀 態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件為其中不屬于同一第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移 條件的交集；
[0020] 當(dāng)任意兩個(gè)第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間為互斥關(guān)系時(shí)，確定任意兩個(gè)第一多元狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件為其中不屬于同一第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條 件；
[0021] 根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)所屬子系統(tǒng)的互斥關(guān)系，確定組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順 序；
[0022] 將所述第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，以及所述組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的執(zhí)行順 序作為組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件。
[0023] 結(jié)合所述第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式，還提供了所述第一方面的第三種可能 實(shí)現(xiàn)方式，所述根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)所屬子系統(tǒng)的互斥關(guān)系，確定組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的 執(zhí)行順序包括：
[0024] 如果任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)所屬子系統(tǒng)為互斥關(guān)系，且任 意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的其中一個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)組合狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)的第二多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)相同，確定所述任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序?yàn)樗龅谝欢?元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)所屬子系統(tǒng)的執(zhí)行順序。
[0025] 結(jié)合所述第一方面或所述第一方面的上述任一種可能實(shí)現(xiàn)方式，還提供了所述第 一方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)方式，所述將各個(gè)子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，獲得組合狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)包括：
[0026] 將各個(gè)子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，并對(duì)組合結(jié)果進(jìn)行篩選，確定出所述嵌入 式系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的狀態(tài)的組合結(jié)果作為組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。
[0027] 第二方面，提供了一種模型建立方法，包括：
[0028] 按照嵌入式系統(tǒng)劃分的多個(gè)子系統(tǒng)的中斷優(yōu)先級(jí)，確定所述多個(gè)子系統(tǒng)之間的同 步關(guān)系或互斥關(guān)系，所述同步關(guān)系是指子系統(tǒng)之間互相獨(dú)立且同時(shí)執(zhí)行任務(wù)處理，所述互 斥關(guān)系是指子系統(tǒng)之間先后執(zhí)行任務(wù)處理；
[0029] 確定每一子系統(tǒng)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以及所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，建立每一子 系統(tǒng)的時(shí)間自動(dòng)機(jī)；
[0030] 根據(jù)時(shí)間自動(dòng)機(jī)之間的互斥關(guān)系，確定所述時(shí)間自動(dòng)機(jī)之間的傳遞路徑，建立包 括具有互斥關(guān)系的時(shí)間自動(dòng)機(jī)以及所述傳遞路徑的嵌套模型，所述傳遞路徑表示所述時(shí)間 自動(dòng)機(jī)之間的執(zhí)行順序；
[0031] 將所述嵌套模型中時(shí)間自動(dòng)機(jī)和與其具有同步關(guān)系的時(shí)間自動(dòng)機(jī)進(jìn)行遍歷組合， 建立有序嵌套模型；
[0032] 根據(jù)所述有序嵌套模型中時(shí)間自動(dòng)機(jī)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，得到的組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；
[0033] 根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件以及所屬子系統(tǒng)的執(zhí) 行順序，獲得任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的組合狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件；
[0034] 利用所述組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以及所述組合狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，建立全局時(shí)間自動(dòng)機(jī)，所述 全局時(shí)間自動(dòng)機(jī)用于作為模型檢測(cè)的狀態(tài)遷移模型。
[0035] 第三方面，提供了一種模型建立裝置，包括：
[0036] 第一確定模塊，用于按照嵌入式系統(tǒng)劃分的多個(gè)子系統(tǒng)的中斷優(yōu)先級(jí)，確定所述 多個(gè)子系統(tǒng)之間的同步關(guān)系或互斥關(guān)系，所述同步關(guān)系是指子系統(tǒng)之間互相獨(dú)立且同時(shí)執(zhí) 行任務(wù)處理，所述互斥關(guān)系是指子系統(tǒng)之間先后執(zhí)行任務(wù)處理；
[0037] 第二確定模塊，用于確定建立每一子系統(tǒng)的時(shí)間自動(dòng)機(jī)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以及所述狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件；
[0038] 節(jié)點(diǎn)獲取模塊，用于根據(jù)子系統(tǒng)之間的同步關(guān)系以及互斥關(guān)系，將各個(gè)子系統(tǒng)中 的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，獲得組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；
[0039] 條件獲取模塊，用于根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件以 及所屬子系統(tǒng)之間由互斥關(guān)系以及同步關(guān)系確定的執(zhí)行順序，獲得任意兩個(gè)所述組合狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)之間的組合狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件；
[0040] 全局模型建立模塊，用于利用所述組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以及所述組合狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，建 立全局時(shí)間自動(dòng)機(jī)，所述全局時(shí)間自動(dòng)機(jī)用于作為模型檢測(cè)的狀態(tài)遷移模型。
[0041] 在所述第三方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述節(jié)點(diǎn)獲取模塊包括：
[0042] 第一節(jié)點(diǎn)獲取單元，用于將具有同步關(guān)系的子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷組合， 得到第一狀態(tài)節(jié)點(diǎn)組合；
[0043] 第二節(jié)點(diǎn)獲取單元，用于將具有互斥關(guān)系的子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，以及所述第一 狀態(tài)節(jié)點(diǎn)組合，作為第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；
[0044] 第三節(jié)點(diǎn)獲取單元，用于將各個(gè)子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)按照所屬子系統(tǒng)的中斷優(yōu)先 級(jí)進(jìn)行排列，得到包括空節(jié)點(diǎn)的第二多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；
[0045] 節(jié)點(diǎn)組合單元，用于將所述第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)分別與所述第二多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 遍歷組合，得到組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。
[0046] 結(jié)合所述第三方面的第一種可能實(shí)方式，還提供了所述第三方面的第二種可能實(shí) 現(xiàn)方式，所述條件獲取模塊包括：
[0047] 第一條件獲取單元，用于當(dāng)任意兩個(gè)第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間為同步關(guān)系時(shí)，確定 所述任意兩個(gè)第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件為其中不屬于同一第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的 狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件的交集；
[0048] 第二條件獲取單元，用于當(dāng)任意兩個(gè)第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間為互斥關(guān)系時(shí)，確定 任意兩個(gè)第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件為其中不屬于同一第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件；
[0049] 第三條件獲取單元，用于根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)所屬子系統(tǒng)的互斥關(guān)系，確 定組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序；
[0050] 組合條件獲取單元，用于將所述第一多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，以及所述組 合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的執(zhí)行順序作為組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件。
[0051] 結(jié)合所述第三方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式，還提供了所述第三方面的第三種可能 實(shí)現(xiàn)方式，所述第三條件獲取單元具體用于如果任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的第一多元狀態(tài) 節(jié)點(diǎn)所屬子系統(tǒng)為互斥關(guān)系，且任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的其中一個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的第一 多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)與另一個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的第二多元狀態(tài)節(jié)點(diǎn)相同，確定所述任意兩個(gè)組合狀 態(tài)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序?yàn)樗龅谝欢嘣獱顟B(tài)節(jié)點(diǎn)所屬子系統(tǒng)的執(zhí)行順序。
[0052] 結(jié)合所述第三方面以及所述第三方面的上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，所述節(jié)點(diǎn)獲 取模塊將各個(gè)子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，獲得組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)具體是將各個(gè)子系統(tǒng)中的 狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，并對(duì)組合結(jié)果進(jìn)行篩選，確定出所述嵌入式系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的狀態(tài)的組 合結(jié)果作為組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。
[0053] 第四方面，提供了一種模型建立裝置，包括：
[0054] 第一確定模塊，用于按照嵌入式系統(tǒng)劃分的多個(gè)子系統(tǒng)的中斷優(yōu)先級(jí)，確定所述 多個(gè)子系統(tǒng)之間的同步關(guān)系或互斥關(guān)系，所述同步關(guān)系是指子系統(tǒng)之間互相獨(dú)立且同時(shí)執(zhí) 行任務(wù)處理，所述互斥關(guān)系是指子系統(tǒng)之間先后執(zhí)行任務(wù)處理；
[0055] 第一建立模塊，用于確定每一子系統(tǒng)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以及所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn) 移條件，建立每一子系統(tǒng)的時(shí)間自動(dòng)機(jī)；
[0056] 嵌套模型建立模塊，用于根據(jù)時(shí)間自動(dòng)機(jī)之間的互斥關(guān)系，確定所述時(shí)間自動(dòng)機(jī) 之間的傳遞路徑，并建立包括具有互斥關(guān)系的時(shí)間自動(dòng)機(jī)以及所述傳遞路徑的嵌套模型， 所述傳遞路徑表示所述時(shí)間自動(dòng)機(jī)之間的執(zhí)行順序；
[0057] 有序嵌套模型建立模塊，用于將所述嵌套模型中時(shí)間自動(dòng)機(jī)和與其具有同步關(guān)系 的時(shí)間自動(dòng)機(jī)進(jìn)行遍歷組合，建立有序嵌套模型；
[0058] 節(jié)點(diǎn)獲取模塊，用于根據(jù)所述有序嵌套模型中時(shí)間自動(dòng)機(jī)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，得到的組 合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；
[0059] 條件獲取模塊，用于根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件以 及所屬子系統(tǒng)的執(zhí)行順序，獲得任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的組合狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件；
[0060] 全局模型建立模塊，用于利用所述組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以及所述組合狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，建 立全局時(shí)間自動(dòng)機(jī)，所述全局時(shí)間自動(dòng)機(jī)用于作為模型檢測(cè)的狀態(tài)遷移模型。
[0061] 綜上，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N模型建立方法和裝置，首先確定嵌入式系統(tǒng)中的子系統(tǒng) 之間的同步關(guān)系或互斥關(guān)系。繼而可以確定出建立每一子系統(tǒng)的時(shí)間自動(dòng)機(jī)的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)以 及所述狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件；從而根據(jù)子系統(tǒng)之間的同步關(guān)系以及互斥關(guān)系，將 各個(gè)子系統(tǒng)中的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，獲得組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)任意兩個(gè)組合狀態(tài)節(jié)點(diǎn)中的 狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)