AltaRica语言在安全性仿真分析平台中的实现与应用

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1、适航性技术和安全性研究趟SAl,七aRica语宫在安全性仿真分析平台申的实现与应用赖智超(中航工业综合技术研究所，北京100028)【摘要】通过分析Alta黜ca语言的特性，在借鉴了编译原理相关理论的基础上，介绍如何实现AltaRica语言的编译解析框架以及在安全性仿真分析平台中的应用。【关键词】AltaRica语言；编译解析；仿真分析平台【中图分类号】TP391【文献标识码】C【文章编号】1003-6660(2015)06--0037-05【DOI编码】10．13237巧．cnki．asq．2015．06．009AltaRica语言⋯是一种形

2、式化建模语言，被广泛用于复杂系统的事件驱动建模中，它的语言特性非常适用于安全性和可靠性分析，因为安全性和可靠性分析的一个主要目标实际上就是检测和量化导致系统从正常状态到失效状态的事件集合。AltaRica语言以事件为中心，其语义为：系统通过一系列的变量来描述状态，当事件发生时，系统状态会随之发生改变。1安全性仿真分析平台安全性仿真分析平台是基于模型的安全性和可靠性分析软件。该平台采用AltaRica语言，具有图形化建模、故障树分析、安全性分析、失效模式与影响分析、动态仿真等功能。平台统筹考虑适航安全性评估分析、任务可靠性评估、可靠性设计权衡分析

3、等需求，是仿真大平台的核心组成部分。在安全性仿真分析平台实现过程中，涉及到的多项功能业务均与AltaRica脚本紧密关联，包括故障树的生成、模块逻辑关系的描述、故障传递的运算、仿真计算分析，因此，实现该平台的首要任务是完成对AltaRica语言的编译解析。2AltaRica语言编译解析实现最基本的语言编译过程通常包括词法分析、语法分析、语义分析、生成目标代码，同样的，AltaRica语言的编译过程也是经过了这几个阶段。首先，AltaRica语言在经过词法分析和语法分析后，会首先生成抽象语法树，生成的抽象语法树再经过语义分析生成AltaRica语

4、法树，最后通过扩展、转换生成中间代码，整个过程如图1所示。词法分折、语法分析司扩晨、转换图1编译解析流程图2．1生成抽象语法树开发一个AltaRica语法分析器大致分3步，第一步：写出所需要分析的内容的文法；第二步：完成针对该文法的语法分析器的代码；第三步：编译语法分析器。所谓文法，即是一系列的语法规则，它是由若干定义语法规则的推导式组成的。通过简单的以AltaRica语言规范中最基本的条件赋值(Condition)作为例子了解一下文法的表达。条件赋值是一个表达式，它的格式类似于“STATE=WORKING；”。由于在语法分析中一般是用树来表示

5、语法结构，表达式的语法树是以操作符为根节点和操作数为子节点的树形结构。在安全性仿真分[收修订稿日期]2015—09—23也：丝丝团d西童航空标准化与质量2015年第6期析平台项目中，文法定义大致如图2所示。口∞出：。∞de。DM帆-te-t。edon。-)“f’node。功aodecomtemt)；■O●e∞■h1吨口：Cn¨)，Cstatemf)，《e*lt)，(imlt)，Ctrm)，Cassert)，；flow：‘flow’CD‘：‘tyvedefC‘：’Dnrr)?‘；’1。△·)‘【’nw’‘CDtnmdetD姗l-}；。

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7、t：‘state’CD。：‘t鹏l‘：‘)’△一>“{‘state。“cDtIpe如f)。)；[Z脚It：1event‘CD(+，‘D)。’：。}，一>‘《1event。m’)；0int：‘init’C●∞i弘’：’I。一>“C’init’ⅢigltI；9trau：’traRs。(expreuiol‘卜’功‘一>1mip’：。l’△一>‘(’trans‘‘(XDe砷m．io-Bsigx)。)；咖smert：’assert’《D‘=。(ezpreuiolifelseexp)’；‘l’△-)‘c‘assert’‘(De砷re碰o-，itel㈣印，I

8、。)；0itel·ee，-：。if‘唧ree'蕾re。曩io-。then’exprea畦oa’else’e坤ress／oa凸一>‘C‘i￡‘ca■豫瑚刺}档io^e'■reosio^e，曾r嘲io-I；●●●i郇●0：D‘：-‘e砖resslom。>‘l’：=。功e嘲瞳嘲oI)；图2文法定义文法定义中分2大部分：语法描述和词法描述。其中每一行都是一个规则(rule)或叫做推导式，每个规则的左边是文法中的一个名字，代表文法中的一个抽象概念。中间用一个“：”表示推导关系，右边是该名字推导出的文法形式。语法分析是编译过程的第二步，在词法分析提供的词号

9、流的基础上，对源代码的结构做总体的分析。无论分析的内容有多大，语法分析总是由一个启始规则开始的，最后总是生成一棵语法树。一般情况语法规则是一个文法的主