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随着计算机技术的发展,仅功能正确的软件已不能满足用户的需求,用户对软件的非功能属性,如软件可靠性、安全性等的要求越来越高。统一建模语言UML(Unified Modeling Language)可以从多个角度来描述系统的结构、行为特征,是一种通用的、标准化的建模语言,已成为事实的工业标准。MARTE(Modeling and Analysis of Real Time and Embedded system)规范,弥补了UML在非功能属性建模上存在的不足,是UML在嵌入式实时系统领域的扩展(UML profile)。MARTE模型由UML和MARTE规范组成,UML描述系统的功能,MARTE规范添加性能相关参数信息。传统的软件开发方法通常是在软件开发结束后对系统进行性能评估,可能会发现由于软件开发早期的架构设计不合理导致的问题,这时再修改系统架构并重做后继开发步骤,将会浪费大量人力和物力。如果在软件开发的早期阶段对系统进行性能评估,可以尽早地发现软件系统架构中存在的性能瓶颈问题,可以对软件系统架构的多种设计方案进行比较,以寻找最优的设计方案。本文的系统性能评估框架是在软件开发的早期阶段,对系统模型—MARTE模型进行性能评估。该框架考虑的MARTE模型包含用例图、活动图和部署图。性能指标主要针对系统可靠性和某一资源的使用情况。系统的可靠性是在规定的条件和时间下系统无故障运行的概率。该性能评估方法首先将MARTE模型转换为马尔可夫决策过程网络模型,然后利用概率模型检测工具PRISM进行分析,得到系统可靠性的评估结果。对于资源使用情况的评估,我们采用压力测试的方法,考察在极端环境下,系统对资源的需求量。该性能评估方法首先从MARTE模型中抽取系统的全部执行路径,然后分别运用了两种优化方法:约束规划和遗传算法,求得系统资源的最大压力值和这压力值下的任务调度。针对系统可靠性和系统资源使用情况,我们分别实现了相应的性能评估工具,并通过实例验证了方法的可行性与正确性,对相关领域具有一定的学术和实用价值。