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MARTE规范解读:简介

1 什么是MARTE

MARTE(Modeling and Analysis of Real-Time Embedded Systems)是UML面向实时和嵌入式系统的建模扩展。支持基于模型的实时和嵌入式系统的开发的全过程:需求定义->设计->实现->确认和验证。MARTE可以描述实时嵌入式系统的软件及其所运行的硬件设施,尤其关注性能和时序调度的建模。

使用MARTE可以获得的好处:

  • 为实时嵌入式系统开发的硬件和软件方面提供一种通用的建模方法,以改善开发人员之间的交流。
  • 支持需求、设计、验证、代码生成等工具之间的互操作性。
  • 可以建立同时兼顾硬件和软件特性的模型,该模型可用于对系统的实时和嵌入式特性进行定量预测。

MARTE关注2个方向的建模:

  • 实时和嵌入式系统
  • 系统属性的分析的标记

2 MARTE规范有什么内容

如下是MARTE规范的内容图示:

MARTE规范解读:简介 - 第1张

图.MARTE 的架构

基础包包括(设计模型和分析模型都会使用一些基础概念,这些基础概念被放入基础包):

  • Core Elements ,核心元素
  • NFP ,非功能属性
  • Time,增强的时间建模
  • GRM,通用的资源建模
  • GCM,通用组件模型
  • Alloc ,分配建模

MARTE设计模型包括如下包:

  • GCM,Generic Component Model, 通用组件模型
  • HLAM,High-Level Application Modeling,高层应用模型
  • SRM ,Software Resource Modeling, 软件资源建模
  • HRM,Hardware Resource Modeling ,硬件资源建模

MARTE分析模型包括:

  • GQAM, Generic quantitative Analysis Modeling ,通用定量分析建模
  • SAM ,Schedulability Analysis Modeling,时间分析建模
  • PAM ,Performance Analysis Modeling, 性能分析建模

MARTE附加包:

  • VSL,Value Specification Language, 数值描述语言
  • RSM,Repetitive Structure Modeling ,复用结构建模
  • MARTE_Library, MARTE库,主要是一些基础的数据类型。

3 MARTE的用户和适用场景

MARTE的潜在的用户如下图所示:

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1.模型设计者:这些是专门设计用于RT/E系统开发过程上下文中的模型的建模人员。模型可以用于通常的规格说明、设计或实现阶段。但是模型也可以用于分析,以确定它们是否会满足性能和可调度性需求。

2.RT/E系统架构师:他们是关注整体架构的特定建模人员,他们通常在硬件、软件或两者中实现功能之间进行权衡。

3.硬件建模者:这些是专门用于RT/E系统开发的硬件方面的建模人员。

4.硬件架构师:他们是负责设计硬件架构的建模人员。

5.软件建模者:这些是专门针对RT/E系统开发的软件方面的建模人员。

6.软件架构师:他们是关心设计软件架构的建模师。

7.模型分析师:这些建模者关心注释系统模型,以便执行特定的分析方法。

8.执行平台提供者:他们是运行时技术(基于硬件或软件的平台)的开发人员和供应商,例如实时CORBA、实时操作系统和特定的硬件组件。

9.方法论提供者:他们是负责为RT/E领域定义基于模型的方法的个人和团队。这个类别包括UML工具提供者。又可以进一步分为

  • 9.1 设计方法提供者:这些是专门的方法提供者,他们负责定义基于模型的方法,用于指定、设计或实现RT/E系统。
  • 9.2 分析方法提供者:这些是专门的方法提供者,他们负责定义基于模型的分析方法,如RMA或排队论,以及技术提供者,如工具供应商,提供支持特定模型分析方法的工具和过程。

这些用户使用MARTE的用例图如下:

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MARTE 的规范的常见用例

场景MARTE提供的支持
软件建模构建实时和嵌入式(RTE)软件应用程序及其非功能属性的建模。
硬件建模构建实时和嵌入式(RTE)系统的高级硬件建模,包括其NFP。
系统架构设计包括前面提到的软件建模和硬件建模的适用场景,以及分配的扩展单元。
性能分析它包括解决实时和嵌入式系统(RTES)性能评估所需的扩展单元。
调度性分析它包括解决实时和嵌入式系统(RTES)可调度性分析所需的扩展单元。
基础设施供应商它包括了解决平台特定服务(例如操作系统服务)的定义和/或使用所必需的扩展单元。这可以用于创建RTOS服务模型库,以及指定平台所需的服务,以支持更高级别的RT设计方法。
方法学家符合当前适用案例的工具应支持其他适用案例所需的所有扩展单元,这实际上意味着支持MARTE的所有必要特性。

MARTE的每个适用场景需要支持的扩展单元如下表 

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本文来源:火龙果软件工程,作者:俎涛。