Automatikus forr ásk ód szint ézis be ágyazott rendszerekhezstatic.inf.mit.bme.hu/decoscd/presentations/Automatikus_kodgenera... · Bevezető:AzUML2.1eszközkészleteBevezető:Az

1

DECOS Nemzeti Nap2007. október 15.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Automatikus forrAutomatikus forrááskskóód szintd szintééziszisbebeáágyazott rendszerekhezgyazott rendszerekhez

Pintér Gergely

2




BevezetőBevezetBevezetőő

� Bevezető áttekintés az UML 2.1 eszközeiről� Diagram típusok

• Használati eset diagramok

• Statikus aspektusok modellezése• Dinamikus viselkedés modellezése

� Mennyiben használhatók ezek kódszintézisre

Forráskód szintézis:Absztrakt szoftver modellek automatikus megvalósítása valamilyen programozási nyelven.

Forráskód szintézis:Absztrakt szoftver modellek automatikus megvalósítása valamilyen programozási nyelven.

3




Bevezető: Az UML 2.1 eszközkészleteBevezetBevezetőő:: AzAz UMLUML 2.12.1 eszkeszköözkzkéészleteszlete

� Követelmények, szerepek és rendszer határok� Használati eset diagramok

� Statikus aspektusok modellezése� Osztály, csomag és objektum diagramok� Komponens diagramok� Telepítési diagramok

� Dinamikus aspektusok modellezése� Interakciós diagramok� Állapottérképek� Aktivitási diagramok

2

4








5








Adjusttemperature

Ventilator

Radiator

User

Automatikus megvalósíthatóság

• Nem hordoz elégszemantikai információt

• Legfeljebb alapvetőkövetelmény követésiellenőrzéshez használható


• Nem hordoz elégszemantikai információt

• Legfeljebb alapvetőkövetelmény követésiellenőrzéshez használható

6








3

7








Thermometer

VentilatorRadiatorsetValve() setSpeed()

getTemperature()

setPreferredTemp()

ThermostatpreferredTemp: Integer


• Világos szemantika,leképzése kézenfekvő acélnyelv adatstruktúráira

• Legtöbb modellező eszköztámogat is valami hasonlófunkciót




Tipikusan OO nyelvekhez…

public class Thermostat {

private int preferredTemp;

private Thermometer myThermometer;

private Radiator myRadiator;

private Ventilator myVentilator;

public void setPreferredTemp(int t) {

// Add code here

}

}

Tipikusan OO nyelvekhez…

public class Thermostat {

private int preferredTemp;

private Thermometer myThermometer;

private Radiator myRadiator;

private Ventilator myVentilator;

public void setPreferredTemp(int t) {

// Add code here

}

}

8








Thermometer

VentilatorRadiatorsetValve() setSpeed()

getTemperature()

setPreferredTemp()

ThermostatpreferredTemp: Integer







…de megoldható pl. ANSI-C-ben istypedef struct {

int preferred_temp;

thermometer_t *my_thermometer;

radiator_t *my_radiator;

ventillator *my_ventillator;

} thermostat_t;

void

set_preferred_temp(thermostat_t *this,

int t){

/* Add code here */

…de megoldható pl. ANSI-C-ben istypedef struct {

int preferred_temp;

thermometer_t *my_thermometer;

radiator_t *my_radiator;

ventillator *my_ventillator;

} thermostat_t;

void

set_preferred_temp(thermostat_t *this,

int t){

/* Add code here */

9








4

10








Statikus modelleken alapulókódszintézis előnyei

• Áttekinthető vizuális modellek használatafejlécállományok bogarászása helyett

• Egyszerű karbantarthatóság és refactoring• Merging elvű kódgenerátorok, felhasználóisablonok támogatása, stb…

• Automatikus dokumentáció generálás• Jórészt megoldottnak tekinthető

Statikus modelleken alapulókódszintézis előnyei

• Áttekinthető vizuális modellek használatafejlécállományok bogarászása helyett

• Egyszerű karbantarthatóság és refactoring• Merging elvű kódgenerátorok, felhasználóisablonok támogatása, stb…

• Automatikus dokumentáció generálás• Jórészt megoldottnak tekinthető

11








12








User :Thermostat :Thermometer :Ventillator :Radiator

setPreferredTemp()

getTemperature()

setSpeed()

setValve()


• Valószínűleg túl kevésinformációt hordoz

• Teszt tervezésben ésdokumentációként játszhatelsősorban szerepet


• Valószínűleg túl kevésinformációt hordoz

• Teszt tervezésben ésdokumentációként játszhatelsősorban szerepet

5

13








14








Within hysteresisinterval

Heatingentry:radiator.setValve(OPEN)

exit:radiator.setValve(CLOSED)

Coolingentry:

ventilator.setSpeed(HIGH)exit:

ventilator.setSpeed(LOW)

Re-calculatehysteresis interval

[T < histIntLow]

[T in histInt]

[T > histIntHigh]

timer

setPreferredTemp

Automatikus megvalósíthatóság• Tetszőlegesen bonyolult viselkedésspecifikációját teszi lehetővé

• Nagy jelentősége lehet reaktív rendszerektervezésében és megvalósításában desajnos a szabvány nem definiál elég precízszemantikát az állapottérképekhez

• A tipikus modellező eszközök nemtámogatják a kódszintézistállapottérképekből

Automatikus megvalósíthatóság• Tetszőlegesen bonyolult viselkedésspecifikációját teszi lehetővé

• Nagy jelentősége lehet reaktív rendszerektervezésében és megvalósításában desajnos a szabvány nem definiál elég precízszemantikát az állapottérképekhez

• A tipikus modellező eszközök nemtámogatják a kódszintézistállapottérképekből

15








6

16








Állapottérképeken alapulókódszintézis előnyei

• Áttekinthető vizuális modellek használata• A manuális megvalósítás bonyolult viselkedésesetén nehezen karbantartható, nagy a hibázásvalószínűsége, nehéz tesztelni, stb., azautomatikus megvalósítás gyors, bizonyítottanhelyes és nincsenek karbantartási költségei

• Használható gyors prototípus készítésben is• Jelenleg csak a legkomolyabb modellezőeszközök nyújtanak kódszintézis támogatást

Állapottérképeken alapulókódszintézis előnyei

• Áttekinthető vizuális modellek használata• A manuális megvalósítás bonyolult viselkedésesetén nehezen karbantartható, nagy a hibázásvalószínűsége, nehéz tesztelni, stb., azautomatikus megvalósítás gyors, bizonyítottanhelyes és nincsenek karbantartási költségei

• Használható gyors prototípus készítésben is• Jelenleg csak a legkomolyabb modellezőeszközök nyújtanak kódszintézis támogatást

17








18




Az itt bemutatott munka célja az, hogy adjunk egy bizonyítottan helyes megoldást tetszőleges komplexitású, UML állapottérképekkel specifikált viselkedési modellek automatikus, forrásnyelvi szintű megvalósítására.

Az automatikus forráskód szintézis előnyei:• Jelentős termelékenység növekedés• Szoftver minőség emelkedése• Fejlesztési költségek csökkenése

Az itt bemutatott munka célja az, hogy adjunk egy bizonyítottan helyes megoldást tetszőleges komplexitású, UML állapottérképekkel specifikált viselkedési modellek automatikus, forrásnyelvi szintű megvalósítására.

Az automatikus forráskód szintézis előnyei:• Jelentős termelékenység növekedés• Szoftver minőség emelkedése• Fejlesztési költségek csökkenése

BevezetőBevezetBevezetőő

7

19




ÁttekintésÁÁttekintttekintééss

Viselkedésmodellezés állapottérképekkelViselkedésmodellezés állapottérképekkel

Formális szemantikaFormális szemantika

DemonstrációDemonstráció

ÖsszegzésÖsszegzés

20









21




ViselkedésmodellezésViselkedViselkedéésmodellezsmodellezééss

� Lépések� Az UML állapottérképek eszközei� Működési szemantika

� Példa: közlekedési lámpa� Három izzó: piros, sárga és zöld

• Átkapcsolásukat időzítő vezérli• Ha kettőnél több autó vár a főúton nem várja ki az időzítőt

� Beépített kamera a piroson áthajtók lefényképezésére• Ki és bekapcsolható a piros ideje alatt• Megjegyzi legutolsó állapotát

8

22




Off

On

switch

switch

Modellezési eszközkészletModellezModellezéési eszksi eszköözkzkéészletszlet

23




Off

On

switch

switch


Kiindulási állapot jelölése

24




Off

On

switch

switch


Egyszerűállapot

9

25




Off

On

switch

switch

Modellezési eszközkészletModellezModellezéési eszksi eszköözkzkéészletszletÁtmenet

• Trigger esemény• Őrfeltétel

26




Off

On

switch

switch

Modellezési eszközkészletModellezModellezéési eszksi eszköözkzkéészletszletHatás

• Átmenetekhezrendelt aktivitás

Aktivitás• Belépés• Kilépés

27




Off

On

switch

switch


10

28




Off Off

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

tG

switch

switch

tY

tRY

tR

Modellezési eszközkészletModellezModellezéési eszksi eszköözkzkéészletszletNem konkurensösszetett állapot

(VAGY-dekompozíció)

29




Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

H

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

Modellezési eszközkészletModellezModellezéési eszksi eszköözkzkéészletszletKonkurens összetettállapot

(ÉS-dekompozíció)

30




Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

H

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop


Emlékezőállapot

11

31




Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

H

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop


32




További eszközökTovTováábbi eszkbbi eszköözzöökk

Stage1

Stage3

Stage2B

Aborted

Stage4

P-A1 P-A2 P-A3

P-B1 P-B2

P-C1 P-C2

*

Stage2A

33





Stage1

Stage3

Stage2B

Aborted

Stage4

P-A1 P-A2 P-A3

P-B1 P-B2

P-C1 P-C2

*

Stage2A

Choice

12

34





Stage1

Stage3

Stage2B

Aborted

Stage4

P-A1 P-A2 P-A3

P-B1 P-B2

P-C1 P-C2

*

Stage2A Junction

35





Stage1

Stage3

Stage2B

Aborted

Stage4

P-A1 P-A2 P-A3

P-B1 P-B2

P-C1 P-C2

*

Stage2A

Fork

36





Stage1

Stage3

Stage2B

Aborted

Stage4

P-A1 P-A2 P-A3

P-B1 P-B2

P-C1 P-C2

*

Stage2A

Join

13

37





Stage1

Stage3

Stage2B

Aborted

Stage4

P-A1 P-A2 P-A3

P-B1 P-B2

P-C1 P-C2

*

Stage2AVégállapot

38





Stage1

Stage3

Stage2B

Aborted

Stage4

P-A1 P-A2 P-A3

P-B1 P-B2

P-C1 P-C2

*

Stage2A

39





� Állapotok� Egyszerű állapotok� Összetett állapotok

• VAGY-dekompozíció• ÉS-dekompozíció

� Ki- és belépési aktivitások

� Átmenetek� Trigger, őrfeltétel, hatás

� Pszeudoállapotok� Initial, fork, join, junction, choice, history, …

14

40




Működési szemantikaMMűűkkööddéési szemantikasi szemantika

Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

41





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

42





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A switcheseményfogadása

15

43





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

Az Off állapot kilépési

aktivitása

44





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

Az átmenet hatásának

végrehajtása

45





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

Az On állapot belépési aktivitása

16

46





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A Green állapotbelépésiaktivitása

47





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

48





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A zöld állásidőzítő

eseménye (tG)érkezik

17

49





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A Greenállapot kilépési

aktivitása

50





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

Az átmenethez rendelt hatás végrehajtása

51





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A Yellow állapot belépési aktivitása

18

52





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

53





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A sárga állás időzítő

eseménye érkezik

54





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A Yellowállapot kilépési

aktivitása

19

55





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

Az átmenethez rendelt hatás végrehajtása

56





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A Red állapot belépési aktivitása

57





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

A CameraOffállapot belépési

aktivitása

A Count0 állapotbelépésiaktivitása

20

58





Off OffCount1

Count0

Count2

Yellow

RedOn

Green

RedYellow

CameraOn

CameraOfftG

switch

switch

tY

tRY

tRcarStop

carStop

carStop

59









60









21

61




Formális szemantikaFormFormáális szemantikalis szemantika

� Precíz szintaxis definíció� Metamodell� Részletesen definiált jólformáltsági szabályok

� Formális működési szemantika� Állapot finomítás matematikai modellje� Összetett átmenet struktúrák formális modellje� Összetett aktivitás struktúrák PERT gráfos modellje

• Konkurens működés, precedencia viszonyok, …

� Leírás imperatív algoritmusokkal

62




Automatikus megvalósításAutomatikus megvalAutomatikus megvalóóssííttááss

� Esettanulmány:� Erőforrásokban szegény beágyazott rendszerekhez� Praktikusan bármilyen platformon megoldható

� Szemantika illesztve a platform specialitásaihoz:� Többszálú végrehajtás hiánya� Korlátozott tár és számítási kapacitás

� Szemantika és modell bizonyított ekvivalenciája� Demonstráció:

� Atmel128 8-bit µC + GNU toolchain (ANSI-C)

63









22

64









65




On

Red

Off

Camera

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

66




On

Red

Off

Camera

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

23

67




On

Red

Off

Camera

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

68




On

Red

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

69




On

Red

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

24

70




On

Red

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

71




On

Red

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

72




On

Red

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

25

73




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

74




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

75




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

26

76




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

77




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

78




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

27

79




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

80




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

81




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

28

82




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

83




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

84




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

29

85




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

86




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

87




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

30

88




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

89




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

90




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

31

91




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

92




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

93




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

32

94




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

95




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

96




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

33

97




On

Red

Off

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

Camera

On

98




On

Red

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

99




On

Red

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

34

100




On

Red

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

Camera

Off

101




On

Red

Off

Camera

Off

Camera

On

Green

Yellow

Red

Yellow

Wait1Wait0

Wait2

H

102









35

103









104




105




Modellezésállapottérképekkel

• Tetszőleges bonyolultságúviselkedési modellek

• Gyakorlatilag mindenállapottérkép elem támogatott

Modellezésállapottérképekkel

• Tetszőleges bonyolultságúviselkedési modellek

• Gyakorlatilag mindenállapottérkép elem támogatott

36

106




107




Precíz formális szemantika• Metamodell, jól formáltság• Állapotfinomítás, összetettátmenet és aktivitás struktúrákmatematikai modellje

• Szemantika leírása KTS-sel

Precíz formális szemantika• Metamodell, jól formáltság• Állapotfinomítás, összetettátmenet és aktivitás struktúrákmatematikai modellje

• Szemantika leírása KTS-sel

108




37

109




Automatikus forráskód szintézis

• Eddig: MS-AsmL, ANSI-C• Jelenleg: Java, C++• Helyességbizonyítás• Callback elvű megoldás

Automatikus forráskód szintézis

• Eddig: MS-AsmL, ANSI-C• Jelenleg: Java, C++• Helyességbizonyítás• Callback elvű megoldás

110




111




Fordítás és telepítés• A célplatformeszközeivel (pl. GNUtoolchain)

Fordítás és telepítés• A célplatformeszközeivel (pl. GNUtoolchain)

38

112




113




Áttekintő a használatrólÁÁttekintttekintőő a haszna hasznáálatrlatróóll

� Tervezés és megvalósítás lépései� Szoftver modellezése UML-ben� Aktivitások megadása

• Közvetlenül a modellező eszközben a célnyelven, vagy…• Külön állományban függvényekként

� Viselkedési modell alapján kódgenerálás� Szükséges glue code megírása

• Pl. main loop, megszakításkezelők, stb.

� Fordítás és telepítés

114




Szoftver modellezése UML-benSzoftver modellezSzoftver modellezéése se UMLUML--benben

39

115




Aktivitások megadásaAktivitAktivitáások megadsok megadáásasa

116





Belépési aktivitásZöld izzó felkapcsolása. (Ez csak a neve az aktivitásnak.)

Belépési aktivitásZöld izzó felkapcsolása. (Ez csak a neve az aktivitásnak.)

117





Belépési aktivitásA ‘Z’ megjelenítése a hétszegmensű kijelzőn. (Ez az aktivitás törzse.)

Belépési aktivitásA ‘Z’ megjelenítése a hétszegmensű kijelzőn. (Ez az aktivitás törzse.)

40

118




Áttekintés a folyamatrólÁÁttekintttekintéés a folyamatrs a folyamatróóll

Kódgenerátor

Kódgenerátor

Fordító,assembler,

linker

Fordító,assembler,

linker

Atomi aktivitásokmegvalósítása

Generált forrás

Modellezés

Glue code

119




Generált és kézzel írt kód integrációjaGenerGeneráált lt éés ks kéézzel zzel íírt krt kóód integrd integráácicióójaja

� A szintetizált forrás struktúrája� Az állapottérkép reprezentációja a forrásban

• Kompakt konstans adatszerkezet• A kódgenerátor szintetizálja

� Aktivitások és őrfeltételek megvalósítása• Egy aktivitás, ill. őrfeltétel egy függvény• A fenti adatszerkezet függvénypointerekkel hivatkozik rájuk• Ha megadták a modellben, a kódgenerátor ki is másolja

� Állapottérkép engine• Két függvény: inicializáció és esemény feldolgozás• Karbantartja a konfigurációt és hívja az aktivitásokat

120




Példa a generált kódraPPéélda a generlda a generáált klt kóódradra

#include "behavioral_model.h"#include "generated.h"

/*** AggregatedAggregatedAggregatedAggregated bitbitbitbit masks.masks.masks.masks.*/static unsigned const char mask_aggregate[50] = {

/*** Index: 0 -- start of sequence [0, 8] representing individual sequences:* preciseStatechart[0].tc[2].enteredHierarchySet* preciseStatechart[0].tc[11].enabling*/0,8,

[...]

/*** StatesStatesStatesStates inininin classclassclassclass LampLampLampLamp (root(root(root(root statestatestatestate machine:machine:machine:machine: State_Machine_1).State_Machine_1).State_Machine_1).State_Machine_1).*/static const state_tbehavioral_model__precise_statechart_seq__values0__state_seq__values[] = {

/** State: Off in class Lamp (root state machine: State_Machine_1). */{

#ifdef INCLUDE_EXPENSIVE_DATA/** Name of the state (used only if including expensive (i.e., memory consuming)

data is enabled). */"Off",

#endif /* INCLUDE_EXPENSIVE_DATA *//** Entry activity. */(activity_t) entry_Lamp_State_Machine_1_Off,/** Exit activity. */(activity_t) 0,

},

[...]

41

121




Generált konstansok és deklarációkGenerGeneráált konstansok lt konstansok éés deklars deklaráácicióókk

/*** Enumeration of event type identifiers in the precise* statechart of class Lamp.

*/enum {

/** Identifier of event type: SwitchEvt in class Lamp. */EVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__SWITCHEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__SWITCHEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__SWITCHEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__SWITCHEVT, /** Identifier of event type: TimerEvt in class Lamp. */EVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__TIMEREVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__TIMEREVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__TIMEREVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__TIMEREVT, /** Identifier of event type: CarArriveEvt in class Lamp. */EVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__CARARRIVEEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__CARARRIVEEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__CARARRIVEEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__CARARRIVEEVT, /** Number of event types in the statechart of class Lamp. */NUM_EVENT_TYPE__LAMP__STATE_MACHINE_1NUM_EVENT_TYPE__LAMP__STATE_MACHINE_1NUM_EVENT_TYPE__LAMP__STATE_MACHINE_1NUM_EVENT_TYPE__LAMP__STATE_MACHINE_1

};

[...]voidentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Green(void *context,

fat_state_mask_t configuration);

/*** Enumeration of event type identifiers in the precise* statechart of class Lamp.

*/enum {

/** Identifier of event type: SwitchEvt in class Lamp. */EVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__SWITCHEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__SWITCHEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__SWITCHEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__SWITCHEVT, /** Identifier of event type: TimerEvt in class Lamp. */EVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__TIMEREVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__TIMEREVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__TIMEREVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__TIMEREVT, /** Identifier of event type: CarArriveEvt in class Lamp. */EVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__CARARRIVEEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__CARARRIVEEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__CARARRIVEEVTEVENT_TYPE_ID__LAMP__STATE_MACHINE_1__CARARRIVEEVT, /** Number of event types in the statechart of class Lamp. */NUM_EVENT_TYPE__LAMP__STATE_MACHINE_1NUM_EVENT_TYPE__LAMP__STATE_MACHINE_1NUM_EVENT_TYPE__LAMP__STATE_MACHINE_1NUM_EVENT_TYPE__LAMP__STATE_MACHINE_1

};

[...]voidentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Green(void *context,

fat_state_mask_t configuration);

122




Aktivitások megvalósításaAktivitAktivitáások megvalsok megvalóóssííttáásasa

/*** Entry activity of state Lamp(State_Machine_1)::Green.** Comment (by abstract code generator):* "Entry action of "Green"."* Name: Display 'Green'* Body: dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY,* SEG7_EMPTY);* Language: ansi c*/

voidentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Green(void *context,

fat_state_mask_t configuration) {/* Copied from the model. */dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY, SEG7_EMPTY);dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY, SEG7_EMPTY);dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY, SEG7_EMPTY);dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY, SEG7_EMPTY);

}

/*** Entry activity of state Lamp(State_Machine_1)::Green.** Comment (by abstract code generator):* "Entry action of "Green"."* Name: Display 'Green'* Body: dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY,* SEG7_EMPTY);* Language: ansi c*/

voidentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Greenentry_Lamp_State_Machine_1_Green(void *context,

fat_state_mask_t configuration) {/* Copied from the model. */dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY, SEG7_EMPTY);dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY, SEG7_EMPTY);dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY, SEG7_EMPTY);dpy_trm_s01__7seq_write_3digit(SEG7_Z, SEG7_EMPTY, SEG7_EMPTY);

}

123




ÖsszegzésÖÖsszegzsszegzééss

� Tudományos eredmények� Formális szemantika az UML állapottérképeihez� Automatikus forráskód szintézis

� Gazdasági előnyök� Termelékenység és kódminőség növekedése� Csökkenő költségek

� Szakmai érvek� Fókuszban a viselkedés precíz specifikációja� Tisztán elkülönülő aktivitások, vezérlés és glue code




42

124




ÖsszegzésÖÖsszegzsszegzééss







Documents

Automatikus forr ásk ód szint ézis be ágyazott rendszerekhezstatic.inf.mit.bme.hu/decoscd/presentations/Automatikus_kodgenera... · Bevezető:AzUML2.1eszközkészleteBevezető:Az