Formal Methods and Models for System Design: A System Level Perspective

شاید هیچ چیز به اندازه توانایی انتخاب بین اجرای سخت افزاری و نرم افزاری یک عملکرد سیستم معین، ناهمگونی ذاتی در سیستم های تعبیه شده را مشخص نمی کند. در واقع، اکثر سیستم‌های تعبیه‌شده در هسته خود، تقسیم‌بندی و طراحی دقیق قطعات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری سیستم را ارسال می‌کنند. برای ثبت رفتار برنامه، نیازها و محدودیت های پیاده سازی سیستم. مدل سازی رسمی می تواند در پرداختن به این وظایف ارزشمند باشد. همانند بسیاری از حوزه‌های مهندسی، تمرین طراحی مشترک وضعیتی را تعریف می‌کند که به دنبال افزودن قابلیت‌های جدید در مفهوم‌سازی سیستم، هنر مد، هر چند تغییر، بهینه‌سازی و پیاده‌سازی است. این پیشرفت‌ها - به‌ویژه آن‌هایی که مربوط به کارهای سنتز و راستی‌آزمایی هستند - مستقیماً به درک رسمی رفتار سیستم و معیارهای عملکرد بستگی دارد. روش فعلی در مدل‌سازی سیستم بر بهره‌برداری از چارچوب‌های برنامه‌نویسی سطح بالا، مانند SystemC، EstereI، برای ثبت طراحی در سطوح بالاتری از انتزاع و تلاش برای کاهش وظایف پیاده‌سازی سیستم متکی است. در حالی که سطوح انتزاع برای کارهای طراحی و تأیید را بالا می‌برد تا واقعاً مفید باشد، این رویکردها باید برای استفاده مجدد، انطباق بلوک‌های مالکیت معنوی (IP) موجود نیز فراهم کنند.

Perhaps nothing characterizes the inherent heterogeneity in embedded sys­ tems than the ability to choose between hardware and software implementations of a given system function. Indeed, most embedded systems at their core repre­ sent a careful division and design of hardware and software parts of the system To do this task effectively, models and methods are necessary functionality. to capture application behavior, needs and system implementation constraints. Formal modeling can be valuable in addressing these tasks. As with most engineering domains, co-design practice defines the state of the it seeks to add new capabilities in system conceptualization, mod­ art, though eling, optimization and implementation. These advances -particularly those related to synthesis and verification tasks -direct1y depend upon formal under­ standing of system behavior and performance measures. Current practice in system modeling relies upon exploiting high-level programming frameworks, such as SystemC, EstereI, to capture design at increasingly higher levels of ab­ straction and attempts to reduce the system implementation task. While raising the abstraction levels for design and verification tasks, to be really useful, these approaches must also provide for reuse, adaptation of the existing intellectual property (IP) blocks.