层次化建模中代码自动生成技术的研究及实现

论文摘要

随着模型驱动开发技术的逐渐成熟以及代码自动生成技术的出现，基于模型驱动的开发方法在软件开发领域被广泛应用。模型驱动开发使得开发人员可以更多地关注于系统逻辑设计，即在更加抽象的层次上进行开发而无需关注代码框架的设计，从而提升了开发效率。针对航天系统需要对高层功能行为建模的开发特性，本文提出了基于状态图和流程图相结合的层次化建模方法，并且针对状态图模型到代码的自动生成、流程图模型到代码的自动生成、以及层次化的模型到代码的自动生成三方面问题进行了分析和研究。针对状态图，研究并分析了最流行的嵌套switch语句的实现技术。针对流程图的代码自动生成，基于流程图结构分析与识别算法，对流程图做了半结构化到结构化的转换、循环的线性化以及各分支结构域的确定等处理，使得流程图由图结构转化为与代码对应的线性结构，从而实现流程图到C代码的自动生成工作。针对层次化建模，设计了自顶向下的层次化模型嵌套关系，同时加入了数据字典以控制对全局量的使用，并对流程图模型进行扩展，加入了详细的代码语义，设计并实现了符合编程规范的层次化模型的代码自动生成系统。实验表明在本文实现的以层次化建模中代码自动生成技术为基础的代码自动生成系统简单易操作，代码生成效率高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 嵌入式软件技术的发展
• 1.2.2 建模及自动化代码生成技术的发展和应用
• 1.3 研究问题
• 1.4 主要工作
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 模型驱动开发及代码自动生成技术的研究
• 2.1 模型驱动开发
• 2.1.1 模型驱动开发简介
• 2.1.2 MDA 简介
• 2.2 模型及代码自动生成技术研究
• 2.2.1 代码自动生成简介
• 2.2.2 层次化建模相关技术
• 2.2.3 状态图建模及代码生成相关技术
• 2.2.4 流程图建模及代码生成相关技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 状态图建模及代码生成设计与实现
• 3.1 状态图模型语义及存储
• 3.1.1 状态图模型语义
• 3.1.2 状态图模型存储
• 3.2 状态图代码生成设计与实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 流程图建模及代码生成设计与实现
• 4.1 流程图模型语义及存储
• 4.1.1 流程图模型语义
• 4.1.2 流程图模型存储
• 4.2 流程图代码生成算法框架设计
• 4.2.1 流程图数据结构设计
• 4.2.2 流程图代码生成算法框架
• 4.3 流程图代码生成算法设计与实现
• 4.3.1 流程图合法性判断
• 4.3.2 流程图半结构化到结构化的转化
• 4.3.3 流程图循环结构线性化
• 4.3.4 流程图分支结构域的确定
• 4.3.5 流程图代码生成
• 4.4 本章小结
• 第五章 层次化建模及代码生成设计与实现
• 5.1 层次化模型设计
• 5.2 层次化模型存储结构设计
• 5.3 层次化模型代码生成设计与实现
• 5.4 层次化代码生成系统实验
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 进一步研究方向
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果