STOOD是什么

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近年来，随着硬件设备计算能力的不断提高，性能关键实时系统的规模和复杂性急剧增加，导致其开发成本和非功能属性的要求也越来越高，这对其开发中的设计合理性，验证完备性以及开发效率等方面都带来了一定的挑战。STOOD工具，可对自动飞行系统进行架构设计，并对模型进行可调度分析及进行运行时的方针验证，使系统设计者在系统架构设计时能够及时发现潜在的错误和问题，便于开发时及时做出调整，缩短开发周期，并避免后期损失。

 STOOD  简介

STOOD是符合AADL和HOOD最新标准的安全关键系统软件建模工具。它支持统一的建模与架构设计语言AADL(Architecture Analysis and Desig Laguage)，AADL满足安全关键的嵌入式实时系统的特殊需求。通过对AADL，UML和HOOD的支持，STOOD得到了持续的发展，应用到欧洲空间局（European Space Agency）的项目及大量的工业项目。

 STOOD带来的变化  

▼ 改进关键系统开发维护的工程实践

      STOOD是针对安全关键系统的建模工具，使用者在开发系统和软件架构模型的过程中，能将系统体系结构表示为各交互组件的分层结构，以软件、硬件和物理组件的接口组成并规范系统蓝图，有利于组织开展大规模、基于团队开发的工程实践。

▼ 提供体系结构中心方法的分析视角

      STOOD采用体系结构中心方法，可以用它获取静态的模块化体系结构、以通信任务为基础的运行时体系结构、用于部署软件的计算机平台体系结构，以及与之进行交互的任何物理系统或环境。将自定义分析和系统规范与设计语言能力结合起来，为体系结构建模和分析建立一个完整的设计、仿真和验证的工程环境。

▼ 关注任务系统运行期间的重点问题

      STOOD使用在架构和详细设计阶段，应用在需求分析和集成之间。STOOD关注系统的功能性与软硬件要素、软件体系结构与硬件体系结构的对应关系，支持多种可扩展的分析方法，如时间正确性分析、故障时间或故障概率建模、功能行为验证和自动代码生成等，将系统级的问题在系统集成和验收实验之前显露并推演出来，避免在开发和维修中进行为时已晚的、昂贵的返工。

 STOOD优势 

■  支持实时系统软件的全模型开发

UML语言与工具的发展

■  支持AADL-SAE国际标准

AADL语法要素

■    支持遗传Ada和C代码导入

通用架构描述语言AADL的模型驱动设计方法原理图

■  符合工业标准-包括DO178B

 STOOD功能 

●  需求追踪

   STOOD提供简便和有效的方法来处理系统、软件模块以及从纯文本文件或远程工具导入的初始需求之间的更新追踪；

●  架构设计

    STOOD图形编辑器是用来创建软件及其运行环境（库，执行平台，…）的架构模型的。STOOD建立图形化模型的意图不是显示所开发系统或软件的细节，而是聚焦在系统架构问题上的设计工作。

●  模型实例

    STOOD为设计师提供了直接进行实例化建模能力，如果必要能够得出抽象的模型。这种方法极大的提高了架构设计和验证活动之间的相互作用的能力。

●  详细设计&编码

    STOOD提供了一个专门的解决方案，使用所有低层次细节来丰富架构模型，一致性适当的模型验证处理，代码和文档生成。STOOD详细设计行为是基于HOOD对象描述（ODS）的概念，完全支持AADL性能和用户定义的配置定制。

●  系统设计确认

STOOD包含一组由LMP技术实现的静态模型验证工具。这些工具嵌入在STOOD中，通过AADL和HOOD模型的构成利用自动更新的交叉引用表格。

●  外部分析工具接入

    除STOOD可作为设计检查器之外，外部的模型检查工具也可借助AADL接口轻松地与STOOD连接。

●  代码自动生成

    在建模活动的任何阶段，都可选择生成“ready to compile”的代码文件集和相应的makefile。支持的目标语言为Ada，C和C++。

●  Round-trip工程和逆向工程

当详细设计活动尚未完全完成，底层代码细节还未在ODS段内显现，可以在STOOD外使用注释源文件来丰富文本信息，然后重新导入工具，以更新的设计模型。此外，采用Ada或C的源代码可导入STOOD生成相应的设计组件。

●  设计文档

生产文档是大多数项目的一项重要且耗时的活动。使用STOOD，可以自动生成一个完整的设计文件，和一致的架构及源代码，也已产生的相同的设计参考。

●  模型分析

    AADL Inspector能加载多文本的AADL文件或项目，实现系统规格设计，并可通过AADL行为附录以及错误附录进行扩展分析。Ellidiss及其合作者开发了AADL Inspector集成了多种分析工具，为设计工程提供遵循AS5506C标准的分析报告。

 STOOD成功案例 

Airbus A340/A380

● 用于地面和机上嵌入式软件应用
● 目标和语言：Sun/Solaris Ada 83/95、Windows C/C++
● 使用HOOD设计方法和Stood工具进行静态设计
● 支持面向对象的方法，提供通用的模块化手段
● 基于抽象的数据类型（使得应用结构稳定）和控制流（描述任务及其交互）

● 保证了软件开发和编码任务的质量，不论目标语言是什么，设计和代码都是一致的，遵循了软件工程的准则

Jason-1高度卫星

● 用于开发星载POSEIDON 2控制软件，该软件测量卫星与海平面的距离
● 在DORIS系统开发中起关键作用，DORIS是决定卫星轨道的实时系统
● 用于PROTEUS多任务总线的软件设计环境
● 在上述项目中，Stood都被用来进行架构设计和软件实现、代码和文档的产生

Tigre直升机

● 用于反坦克和防护任务计算机

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