基于面向方面的petri网在实时系统中的应用

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1、基于面向方面的Petri网在实时系统中的应用摘要：petri网作为一种图形化的建模方法，具有直观易用的特点，是业务流程建模常用方法。面向方面建模的基本思想是按系统特征划分程序模块。传统的实时系统与时间密切相关。我们分离实时系统时间方面，然后用时间petri网来建模，最后通过实例来简单地说明建模过程。关键词：时间petri网；面向方面；实时系统；关注点aspect-orientedpetrinetapplicationsinreal-timesystemscairewen,zhanglichen,yangmin(facultyofcomputer

2、,guangdonguniversityoftechnology,guangzhou510006,china)abstract:petrinetasagraphicalwayofmodelingisfrequentlyusedinbusinessprocessmodel,foritspresentationisvisualizedanditsoperationissimple.thebasicideaofaspect-orientedmodelingistodividethemodulesaccordingtothefeaturesofthes

3、ystem.thetraditionalreal-timesystemisstrictlyrelatedtothetime.first,weseparatetheaspectofthetimeinthereal-timesystem.thenweusetimepetrinettomodelit.finally,weintroducethemodelingprocessaccordingausecase.keyword:timepetrinet;aspect-oriented;real-timesystem;concernspetri网在数学上是

4、建模和检验软件产品的基本技术。它不仅有着优越的建模能力和有利于结构化属性，而且在设计、分析和控制上也是一个非常有效的工具[1]。在各种系统行为范围中，petri网被广泛推荐使用。但传统的petri网并不支持面向方面的建模。目前，针对petri网或面向方面来对实时系统进行建模的研究有很多，但大部分的都没有将他们统一起来。文献[2]用简单时间petri网去分析实时软件。文献[3-6]只涉及时间petri网、面向方面和实时系统三者中一个或两个。文献[7]对prt网作了一个面向方面的扩展。文献[8]提出一种通过分离时间属性，并用时间petri网建模分析

5、实时系统。一、相关工作我们通过把面向方面的特征加到petri网中，扩展petri网去支持aom。方面模块和基本模块用petri网和基本网来表示。而方面网必须和基本网组合起来，通过编织机制，形成新的编织网。本文对实时系统的面向方面进行时间建模时，通过引入时间方面来表达系统的时间特性，用时间petri网进行建模，最后通过实例来说明。本文其余部分组织如下。第2部分描述了面向方面的时间petri网模型和实例。第3部分总结了本文。第4部分是参考文献。二、面向方面的petri网的实时系统模型（一）面向方面传统的软件设计是按面向过程或面向对象开发的，但由于系

6、统横切属性引起的“代码混乱”和“代码分散”问题，使得软件的开发成本和维护成本很高，而面向方面编程就是在此情况下被提出来的。在面向方面的编程语言中，主要存在以下几个概念：（1）joinpoint(连接点)：程序执行中激发通知被执行的触发点。（2）pointcut（切入点）：是系统中的连结点，如对象生成点，方法入口点等。（3）introduction（引入）：提供原类的修改特性，用来为添加新的变量和方法。（4）advice（通知）：定义程序在切入点所要完成的功能，包括前置通知、后置通知、环绕通知和异常通知等等。（5）aspect：实现关注点功能的模

7、块化单元，由pointcut、introduction和advice组成。（二）时间petri网petri网是1962年由佩特里发明的，适合于描述异步的、并发的计算机系统模型。经典的petri网由库所、变迁、有向弧和令牌等元素组成的。它较常用于软件设计、工作流管理、工作流模式、数据分析、并行程序设计、协议验证等中。经典的petri网是没有全局时间的，把时间特性加入到petri网模型，使得它们能够被应用于实时系统的分析。当前用于描述时间的petri网模型可谓百花齐放，各有千秋；有的在变迁上引入时间元素，有的在位置上引入时间，还有的在弧上放置时间元

8、素[9]。时间petri网定义如下：定义1五元组称作时间petri网（tpn）当且仅当：①是一个petri网，称作z的源网；②,其中表示正有理数。i称