Component Based Development Reuse:TTM,Cost,Quality 。 Components are boxes with interfaces A component is a hwlsw unit that accepts input messages,provides a useful service and produces output messages containing the results after some elapsed physical time. ports:Control,Data,Resources Identify Connections establish control and data flows needed Synchronous or asynchronous communication components Immediate and delayed connections -distributed Make itera- Search for Properties of a good Component tion N+1 of components the system in library Well-specified service Encapsulation (hiding internal structure) Save new Extract Well-defined interface components found Unique ldentification in library components Known Quality Build not-found llxx@ustc.edu.cn components
Component Based Development • Reuse：TTM，Cost，Quality • Components are boxes with interfaces – A component is a hw/sw unit • that accepts input messages, provides a useful service and produces output messages containing the results after some elapsed physical time. – ports: Control，Data，Resources • Connections establish control and data flows llxx@ustc.edu.cn 11/71 – Synchronous or asynchronous communication – Immediate and delayed connections – distributed • Properties of a good Component – Well-specified service – Encapsulation (hiding internal structure) – Well-defined interface – Unique Identification – Known Quality
Composition for component based modeling 。 系统：由多个构件“组合”而成 一组合：是对各个构件及系统整体约束的一种操作 要求Correctness by construction ·要求deadlock-freedom:指“如果两个构件在任何状态下能完成某种操作， 则其积也应该可以”。 ·Progress? System ·构件：由转换函数和接口的特征表示 Glue code Components 一行为模型：如变迁系统 一交互模型：如基于“交互的优先级关系” ·Interaction safe:符合“强同步假设”者具有此特征 ·CBD在硬件设计中应用广泛，但在软件设计中不够成熟。 一对软件而言，难以在其接口上定义准确的服务和功能特征 -软件的异构性： ·交互类型：阻塞/非阻塞，数据驱动/事件驱动，原子性/非原子性 ·执行模型：同步/异步一同步组合异步组合 一主要问题 ·针对异构组件的设计理论不成熟 ·针对Correctness by construction的设计理论不成熟 缺少cbc意味着只能事后验证系统的正确性 ·可组合性：行为特性的保持性，接口行为间的兼容性
Composition for component based modeling • 系统：由多个构件“组合”而成 – 组合：是对各个构件及系统整体约束的一种操作 – 要求Correctness by construction • 要求deadlock-freedom：指“如果两个构件在任何状态下能完成某种操作， 则其积也应该可以”。 • Progress？ • 构件：由转换函数和接口的特征表示 – 行为模型：如变迁系统 – 交互模型：如基于“交互的优先级关系 交互的优先级关系” • Interaction safe：符合“强同步假设”者具有此特征 • CBD在硬件设计中应用广泛，但在软件设计中不够成熟。 – 对软件而言，难以在其接口上定义准确的服务和功能特征 – 软件的异构性： • 交互类型：阻塞/非阻塞，数据驱动/事件驱动，原子性/非原子性 • 执行模型：同步/异步——同步组合/异步组合 – 主要问题 • 针对异构组件的设计理论不成熟 • 针对Correctness by construction的设计理论不成熟 – 缺少cbc意味着只能事后验证系统的正确性 • 可组合性：行为特性的保持性，接口行为间的兼容性
CBD体系结构：Hierarchy 可重用性 Computational Computational Computational Object Object Object reusability 可替代性 Computational Computational ● Object Object - Substitutability Computation/Communication Layer ·可扩展性 - Extensibility Implementation Implementation 可组合性 Computational Computational Platform Communication Platform Platform Composability Platform Layer Physical Physical Physical ·Refinement!ll Object Object Object Cyber-Physical Object Cyber-Physical Object Physical Layer Computational Interaction Physical Interaction llxx@ustc.edu.cn 13/71
CBD体系结构：Hierarchy • 可重用性 – reusability • 可替代性 – Substitutability • 可扩展性 – Extensibility • 可组合性 – Composability • Refinement!!! llxx@ustc.edu.cn 13/71
模型驱动开发方法MDD 。建模：建立需求与系统模型之间的映射关系 一模型获取 ·从现实世界向模型表示的转化过程 ·形式规约 一模型变换 ·从模型表示向物理系统的转化过程 一一对多关系，即一个模型对应多种实现 》一致性检查 ·Refinement!!! Ma Spurous Initial Abstraction 一模型验证 Spunous Refinement counterexample Refinement ·判断模型表示是否符合需求 Validation or Counterexample Correct ·形式证明与验证 Original Model 14/112
模型驱动开发方法MDD • 建模：建立需求与系统模型之间的映射关系 – 模型获取 • 从现实世界向模型表示的转化过程 • 形式规约 – 模型变换 14/112 • 从模型表示向物理系统的转化过程 – 一对多关系，即一个模型对应多种实现 » 一致性检查 • Refinement!!! – 模型验证 • 判断模型表示是否符合需求 • 形式证明与验证
建模modelling 模型：实例对象的一种简化描述 一可以是物理实体或其他形式（如某种语言） 一应精确包含任务本身的特征和属性 一最小化模型：不包含任务相关特征以外的其他信息 建模语言的描述需求 Requirement Hierarchy △△ capture -Component based design ieu Concurrency System Synchronization Comm. modelling Timing behavior State oriented behavior System - Event handling synthesis MOH Exception oriented behavior Models of Computation Communication 一行为，结构，属性； ·模块（顺序，并发）；通信 一事件、动作、状态：
建模modelling • 模型：实例对象的一种简化描述 – 可以是物理实体或其他形式（如某种语言） – 应精确包含任务本身的特征和属性 – 最小化模型：不包含任务相关特征以外的其他信息 • 建模语言的描述需求 – Hierarchy – Component based design – Concurrency – Synchronization & Comm. – Timing behavior – State oriented behavior – Event handling – Exception oriented behavior – 。。。 • Models of Computation & Communication – 行为，结构，属性； • 模块（顺序，并发）；通信 – 事件、动作、状态；