基于模型转换的系统能耗分析方法研究

摘要

随着软件技术的发展，软件工程领域中对软件大小、复杂度、资源利用等特性的认识越来越深入，针对软件系统能耗问题的研究越来越受到重视。本文以嵌入式软件系统能耗为研究对象，详细地回顾了有关模型转换的系统能耗分析方法。顺序图是软件工程建模中常用的建模工具，它能描述对象间消息传递的时间顺序，可以用来表示对象间动态的交互关系。作为半形式化建模语言，顺序图难以直接对能耗进行分析，而自动机模型能够清楚地表达迁移的路径，可以直接对其进行能耗分析。因此本文采用顺序图作为源模型来对系统能耗进行分析，先将顺序图模型转换为能耗自动机，然后在能耗自动机的基础上来进行能耗计算，进而分析系统的能耗。
　　本文首先给出了扩展的顺序图和能耗自动机的形式化描述，以及顺序图到能耗自动机模型的转换规则和方法。然后利用该转换获得正确表示顺序图语义的能耗自动机模型，再对能耗自动机进行系统能耗分析。最后以无人机飞控系统飞行姿态调整模块为实例进行系统能耗分析，实验证明，所提方法可以为系统选择节能模式。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外现状

1.3 论文主要研究内容

1.4 论文章节安排

第二章 相关理论与技术

2.1 UML基础知识

2.2 形式化方法简介

2.3 软件能耗

2.4 本章小结

第三章 UML顺序图和能耗自动机

3.1 顺序图及其扩展

3.2 有限自动机和能耗自动机

3.3 本章小结

第四章 UML顺序图到能耗自动机的转换

4.1 转换规则

4.2 顺序图到能耗自动机的转换方法

4.3 顺序图到能耗自动机的转换实例

4.4 本章小结

第五章 基于能耗自动机的系统能耗分析

5.1 能耗自动机的状态可达性分析

5.2 系统能耗的分析

5.3 系统能耗的实例

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录