协议开发工具

协议开发工具

协议软件开发 /lx 发表于2004-12-07, 13:11

随着协议工程技术的进程，各种协议开发工具软件相应产生，有一些工具已作为商品投入市场．这些软件工具可以分成三类，第一类工具用于协议设计（综合）。第二类用于协议实现，第三类用于协议测试．各类工具的功能和作用归纳如下：

（1）协议设计工具（Tool for specification develop）

协议设计工具包括文本生成工具、静态分析工具、动态分析工具、性能分析工具、文本转换工具五种。

a．文本生成（Specification Creation）工具

这类工具的主要功能是输人、编辑、产生协议形式描述文本，包括：

ü          文本编辑器

ü          图形编辑器

b．静态分析 （Static analysis）工具

这种工具对协议的形式描述文本作静态分析，包括：

ü          拼写和语义检查

ü          语法分析

ü          交叉引用

ü          视见域规则检查

c．动态分析（Dynamic analysis）工具

这种工具对协议进行动态分析，验证其正确性，包括：

ü          模拟仿真

ü          逻辑证明

d．性能分析（Performance analysis）工具

这种工具主要分析协议执行效率（吞吐量和时延）．

e．文本转换 （Specification transformation）工具

协议的形式描述可以是文字的，表格的，图形的，文本转换工具将一种形式的协议文本转换成另外一种形式，以便用于不同场合．

（2）协议实现工具（Tools for the creation of implementation code）

协议实现工具主要由各种翻译程序和子程序库组成，它向协议实现者提供一组半自动化实现工具．这类工具包括翻译程序，协议数据单元支撑程序，子程序库三种。

a．翻译程序

翻译程序旨在将形式描述文本转换成程序设计语言的源代码，例如：

ESTELLE 到 C，Pascal，…

LOTOS 到 C，Pascal，…

SDL 到 C，C++ ，CHILL，…

b．ASN.1支撑程序

ASN.l(Abstract Syntax Notation 1 抽象句法表示法1)是两大国际标准化组织ITU和ISO共同制定的一个标准(ITU X.208，ISO 8824)，主要用来表示通信过程中数据的数值。在OSI协议中，PDU及其它数据结构由ASN.l语言定义，ASN.l同时定义这些数据结构编码规则。ASN.l支撑工具旨在向协议实现者提供定义和编码PDU的工具。

c．子程序库

子程序库是面向具体实现环境的，它有助于减少手工程序量。

（3）协议测试工具（Tools for testing of protocol implementation）

协议测试工具包括测试系统，分析工具和测试集（test suite）选择工具。

 

目前，人们开发的协议开发工具往往有多种功能，很难将它们归于那一类。有的协议开发工具将协议设计和实现工具集合在一起，有的甚至还包括测试集生成工具。

参考文献[3]中列出了多种协议开发工具，但在我国应用较多的是Telelogic Tau。Telelogic Tau 由多套工具组成，主要用于实时软件系统的开发，其中，SDL Suite适用于协议开发，TTCN Suite适用于协议测试。SDL(Specification and Description Language)语言是ITU-T制定标准和协议时使用的形式化语言。TTCN(Tree and Tabular Combined Notation 树型表格联合表示法)是ISO和ITU为协议一致性测试制定的系列标准之一（ISO/IEC 9646-3,ITU X.290），现已成为世界上应用最广泛的专用编程测试语言。

Telelogic Tau SDL Suite主要用于协议的设计、描述、验证及实现，支持图形化的SDL编辑、在线仿真和验证、代码自动生成、MSC（消息顺序图）编辑及测试用例(test case)自动生成等。SDL Suite由以下几部分组成：

²         SDL Editor  SDL编辑器，支持图形化的SDL编辑，同时提供一个在线检查的分析器，可以立即标出编辑中的静态语法和语义错误。

²         SDL Simulator SDL仿真器，支持在开发环境下进行SDL系统的仿真运行，仿真结果可自动生成MSC。仿真器还可以自动穷举搜索SDL系统的所有路径，保证系统的每一个状态都是可达的。

²         SDL Validator SDL验证器，结合MSC验证系统行为是否与需求描述一致。

²         SDL Translator 代码自动生成器，支持三种代码生成：第一种是无限制的C代码生成器，支持一般的C和C++代码生成；第二种是优化的C代码生成器，支持小型嵌入式系统的优化代码生成，能满足这种系统对代码效率、最小内存和高性能的要求；第三种是CHILL代码生成器。由于在仿真和验证阶段使用的代码与最后生成的代码是相同的，这就保证了测试系统与实际运行系统的一致。

²         MSC Editor MSC编辑器，支持图形化的MSC编辑。

SDL Suite还支持与实际目标环境的集成。它包含一个运行库，提供SDL系统与环境打交道的源代码，支持多种操作系统，开发者可以在单任务、多任务和分布式系统之间进行选择。自动生成的代码加上指定操作系统的运行库源代码，经过合适的C编译器编译连接，即可在实际环境中运行。

Telelogic Tau TTCN Suite可以作为通信协议的测试集生成工具，支持协议一致性测试。 TTCN Suite提供给测试工程师强大的TTCN编辑器、句法分析器和编译器，可将测试方案转化为C代码，在测试设备上运行。

Telelogic Tau还提供了从SDL系统设计和MSC直接生成TTCN测试集的功能。