自适应型构架描述语言xSADL的研究

该文通过对多个构架描述语言的研究,针对它们在支持软件构架动态演化方面的不足,提出了一个基于XMLSchema的自适应型构架描述语言xSADL。它通过状态集增强构架静态结构的描述能力,通过行为描述集和约束集对构架的动态行为进行扩充,采用自适应控制器来使构架具有自适应能力。

一种形式化的动态体系结构描述语言

描述动态体系结构的关键在于如何刻画软件的动态行为.基于高阶多型π演算理论,提出了动态体系结构描述语言D-ADL(dynamicarchitecturedescriptionlanguage).在D-ADL中,构件、连接件和体系结构风格被模型化为高阶多型π演算中的抽象(abstraction)类型,系统行为被模型化为进程(process),构件和连接件的交互点则被模型化为通道(channel).为方便系统变更逻辑的编写、修改和理解,D-ADL将动态行为从计算行为中分离出来,显式、集中地表达.由于动态行为可形式化为高阶π演算进程,其结果因此能够被预先推导.在D-ADL规约框架下,给出了将π演算的行为模拟和等价理论用于系统联机演化和体系结构模型求精的规则.实际案例说明了D-ADL的应用.

软件体系结构驱动的运行环境

由于软件体系结构以隐性的方式存在,结构的问题被传播到平台内,运行时软件体系结构不能在应用层次上被观察和控制,系统难以联机动态演化.在现有的中间件平台之上设计了一个面向应用、开放的、软件体系结构驱动的分布式运行环境SADRE(SoftwareArchitecture-DrivenRuntimeEnvironment),软件体系结构在可运行系统中以一类实体显性地表示,体系结构描述作为核心元素被整个分布式运行环境共享,成为系统调度、通信的依据,从而驱动用户应用的运行.SADRE为灵活的动态体系结构提供了良好的支持,提高了系统的柔性和扩展性.

自省的动态软件体系结构描述与实现

软件系统的体系结构对于软件开发具有重要的意义 ,然而现有软件体系结构描述语言及其支撑系统在可追溯性和动态性两个方面尚有不足 .利用自省计算的原理和技术 ,提出一种将体系结构具体化为系统实现中可见可控的实体 ,并在其基础上构建系统的新途径 .这样 ,软件体系结构的抽象描述和具体实现都基于统一的模型 ,从而可以保证可追溯性 ;而通过自省设施亦可达成对软件体系结构动态行为的有效支持和控制 .遵循这个途径 ,给出了一种面向图的软件体系机构描述和实现的具体框架及其一种基于edNCE图文法形式模型 。

一种面向自适应软件系统的体系结构描述语言

从构件角度出发,结合软件agent技术,提出一种能表示根据需求和环境的变化实施自主行为的E-BDI构件模型。基于高阶多型π演算理论,在现有的动态体系结构描述语言D-ADL基础上,提出一种能从运行时角度描述自适应构件的动态行为的体系结构描述语言SOS-ADL。利用SOS-ADL形式化描述E-BDI结构的自适应构件行为,使构件能根据变化的环境和需求,自主推导自身的行为,达到实现软件自适应的目的。案例说明了面向自适应软件系统的体系结构描述语言SOS-ADL的应用。

基于模态的嵌入式软件动态重构技术研究

机载航空电子系统设计采用综合化系统体系结构,可实现计算系统及其计算资源和计算设施的"物理集成";以及机载嵌入式软件系统的"功能集成";提供对系统计算功能的动态配置管理和实时动态冗余,以期得到较高的计算性能和保障系统的高可靠性。基于软件系统架构的层次关系研究了复杂嵌入式计算任务的运行模态表示方法,分析了嵌入式软件系统任务模态的迁移关系,提出了基于AADL软件体系结构的嵌入式软件模态划分方法,制定了系统动态重构蓝图,并设计了基于模态的嵌入式软件动态重构实施方法。基于软件架构的模态分析及其动态重构,有助于提高复杂嵌入式软件系统的可靠性、安全性和重用性。

动态可重构虚拟仪器技术

针对传统仪器中硬件决定仪器功能带来的测量仪器功能单一、灵活性差的问题,在以数据为中心的测量标准模型和现场可编程虚拟仪器内核模型的基础上提出了动态可重构虚拟仪器的总体结构模型,采用基于构件的虚拟仪器内核的系统装配模型,实现了虚拟仪器系统的动态重构。

动态自适应软件体系结构重配置研究

在当前的自适应软件研究中,人们将更多的关注点放在环境感知、服务质量建模、编程语言等方面,从而导致缺乏对自适应过程和原理的深入揭示的问题。关注体系结构,研究动态自适应过程,提出了一种软件体系结构重配置方法。该方法通过对构件、连接子的添加、删除和替换等操作来调整体系结构。基于云计算的服务器池大小动态自适应调整实验表明,动态自适应能提高系统的可信度,降低运行费用。

基于系统动态重构的高适应性工作流管理

该文首先讨论工作流技术的发展现状及其缺乏应变能力的所谓僵化问题，随后提出一种有利于提高工作流系统的灵活性和适应能力的方法体系。该方法的出发点是利用系统自身的资源管理和动态重构来应付环境的变化和不确定性。其核心是建立开放的组合式工作流模型和与之配套的软件体系结构。

CORBA应用的动态配置和抽象编程模型

提出一种称为OrbGOP的新方法,它基于面向图形编程模型并将该模型的应用扩展到CORBA环境,为基于CORBA的分布式应用的动态配置和较高层次的程序设计提供了更有力的支持.OrbGOP在CORBA应用的开发过程中起着重要的作用:它提供了开发CORBA应用的高层抽象,使开发者摆脱了底层编程细节;它有助于描述CORBA应用的软件体系结构和动态配置.文中通过一个简单的例子说明OrbGOP提供的构建CORBA应用的结构化方法,描述了OrbGOP的体系结构.

通用鱼雷声自导联邦成员可适应性软件开发

针对通用鱼雷声自导联邦成员在特定联邦系统中对适应性的需求,提出了一种基于适应性软件体系结构的联邦成员开发方法,并给出适应性联邦成员体系结构框架。该框架具有对仿真需求动态自适应的能力,从基于构件的软件开发技术角度出发,根据需求自顶向下地构造联邦成员系统,其功能实现与配置控制相分离的结构,使得当需求变化时联邦成员可通过动态重配置达到自适应的目的。

基于组合连接器的动态软件体系结构规范方法

动态体系结构的建模与分析是复杂软件体系结构设计的一个重要问题.本文用组合连接器扩展了体系结构描述语言Wright,并由此提出了一种规范动态体系结构的形式化方法。为了支持动态机制,还提出了动态角色的概念。通过实例说明,该方法能将动态体系结构的两种基本形态的描述统一起来,并能为动态软件体系结构设计提供一种增量式的开发方法。由于该方法基于组合的机制,从而适用于体系结构重用。

一种面向软件体系结构的动态重配置方法

通过在整个软件生命周期建立开发模型,研究了当前软件工程与实际需求之间差异。利用基于XML的中间脚本,提出一种事务处理软件开发模型,实现用户功能需求到表单流、事件流和数据流的转换,动态重配置出不同应用的事务处理软件。建立了企事业信息综合事务处理系统开发平台,分析了平台体系结构和中间脚本,表明可以根据业务变化进行整个系统功能重组而不需要编写一句程序,验证了该模型的可行性和有效性。

支持动态配置和抽象编程的软件体系结构描述

随着软件规模的不断增长和对软件安全性要求的提高,软件体系结构、动态配置和较高层次上的程序设计成为软件工程中的研究热点。目前在软件开发过程中用于这三者的技术是不同的,因此软件开发过程中各个阶段的表述方式不统一。该文提出一种面向图形的编程方法来解决该问题,该方法以一种统一的方式实现了基于组件的分布式系统的软件体系结构描述、动态配置和抽象编程。另外还给出一个简单的例子来说明该方法如何支持上述三个阶段中的对软件的描述。

通用鱼雷模拟器适应性软件开发

提出一种具有动态重配置功能的分布式仿真系统成员适应性软件构架,开发通用鱼雷模拟器的适应性软件,它由接口通信层、需求管理层、适应性重配层以及功能实现层构成,给出软件开发所需的关键技术,包括动态重配引擎、可配置化构件模型与功能构件库。利用该通用鱼雷模拟器适应性软件进行实例测试,结果验证了其可行性与有效性。

FPGA及动态可重构技术在软件无线电中的应用

介绍了将现场可编程门阵列(FPGA)专用硬件处理器集成到软件通信体系结构(SCA)中的机制,实现了动态部分可重构技术在软件无线电(SDR)硬件平台中的应用,有效地缩短系统开发周期,提高了硬件资源的利用率。

一种MPI并行软件的动态演化框架

为使MPI并行计算软件具有运行时改变软件功能和拓扑的能力,基于MPI系统模型提出一种用于描述和实现动态演化的两层软件框架。在管理层,采用适用于消息传递的管道-过滤器风格规范系统的结构、分析并行软件的可演化性,并约定一种相应的动态ADL用于描述演化行为。在计算层,设计符合管道-过滤器风格的构件元模型及过滤器的重配置管理自动机。针对实现演化的两个核心问题,即进程的启动和数据连接的建立释放,实现基于MPI动态进程管理的重配置方法。通过性能测试,验证了该软件框架的可用性,为并行计算软件的动态演化提供了一种新的实现方法。

面向SCA的DPR软件架构设计与调度技术

为提高软件无线电(SDR)系统波形应用部署的灵活性和FPGA资源利用率,基于SDR系统的软件通信体系架构(SCA),设计一种支持FPGA的动态部分可重构(DPR)软件架构。针对DPR FPGA与CPU组成的异构计算平台,提出一种蚁群优化调度算法,以提高波形应用部署效率。实验结果表明,与MILP算法和ILP算法相比,所提算法的求解性能平均提升了约30%,且随着任务规模的增大,优势更加明显。