Specification of Reactive Hardware/Software Systems - Electronic ...

Samenvatting
Dit gecombineerde proefschrift beschrijft een methode voor co-specificatie en ontwerp
van gedistribueerde reactieve real-time hardware/softwaresystemen. Voorbeelden van
dergelijke systemen zijn tele- en datacommunicatienetwerken en schakelcentrales, industriële
besturingssystemen, ’embedded’ systemen en consumentenelektronica. De
complexiteit van dergelijke systemen is tegenwoordig zover toegenomen dat het ontwikkelen
ervan grote risico’s met zich meebrengt. Naast het probleem van complexiteit
kampt men ook met steeds hogere eisen op het gebied van kwaliteit, duurzaamheid,
veiligheid en betrouwbaarheid. Functionaliteit wordt geïmplementeerd in
een mengvorm van parallelle hardware- en softwaremodules met een zeer ingewikkeld
communicatiegedrag. Het is onmogelijk om dergelijke systemen snel genoeg te ontwikkelen
zonder de hulp van geschikte methoden en gereedschappen. Er zijn onvoldoende
methoden die zich richten op het ontwerpen op systeemniveau. Daarom is
gekozen voor onderzoeken op het gebied van hardware/software co-specificatie. Dit
gebied richt zich op specificatie en ontwerp op systeemniveau. Het gebied is complementair
aan hardware/software co-design, dat zich richt op het implementatieniveau,
en met name op hardware/software co-simulatie.
Dit proefschrift introduceert de methode ’Software/Hardware Engineering’ (SHE). Deze
methode omvat een omgeving voor ontwerpactiviteiten en een formele beschrijvingstaal
genaamd POOSL (Parallel Object-Oriented Specification Language). Na een eerste fase
van objectgeoriënteerde analyse en architectuurontwerp produceert de methode een
robuuste beschrijving van zowel structuur als dynamisch gedrag van een systeem.
In tegenstelling tot informele methoden heeft SHE de potentie om simulatie, formele
verificatie, structuurtransformaties, en automatische vertaling naar implementatie te
bieden. Dit proefschrift richt zich meer op de fundamenten van de methode dan op de
methode zelf. De methode is gebaseerd op:
de ’event/response’ benadering uit de traditie van ’Structured Analysis & Structured
Design’;
communicatie met berichten en classificatie volgens het objectgeoriënteerde
paradigma;
concepten voor formele beschrijving en voor bewezen structuurtransformaties;
modellering van parallelle processen en diverse soorten communicatie; simuleerbare
dynamische gedragsbeschrijvingen en op een taal met een formele semantiek;
een multidisciplinaire benadering.
457