Resumen de Desarrollo, análisis y despliegue de aplicaciones basadas en componentes con requisitos de tiempo real. Un enfoque dirigido por modelos

Francisco Sánchez Ledesma

• español

  Esta Tesis Doctoral continúa las líneas de investigación en el desarrollo de Sistemas de Tiempo Real, Desarrollo de Software Basado en Componentes e Ingeniería de Software Dirigida por Modelos iniciada por el grupo de investigación DSIE de la Universidad Politécnica de Cartagena hace más de diez años. Esta Tesis parte de los resultados de una Tesis anterior, en la que se desarrolló: un meta-modelo de componentes, denominado V3CMM; un conjunto de transformaciones entre V3CMM y UML; y un conjunto transformaciones para generar código Ada2005 a partir de los modelos UML. V3CMM fue ideado inicialmente para el desarrollo de aplicaciones de control para robots de servicios. Para ello se siguió un enfoque de generación completa de código a partir de los modelos. Este tipo de generación implica el desarrollo de múltiples transformaciones que por su naturaleza han resultado ser difíciles de reutilizar y mantener.

  En esta Tesis se plantea un enfoque genérico que combina las técnicas anteriores con la utilización de frameworks software para conseguir un enfoque más flexible y una reducción sustancial del tamaño de las transformaciones de modelo a texto, de tal forma que las aplicaciones resultantes de su utilización sean más fáciles de mantener y contengan elementos que pueden ser reutilizados.

  De forma particular, este enfoque general se ha utilizado para crear un modelo de componentes para el desarrollo de sistemas de tiempo real. Este modelo consta de tres elementos principales:

  • Un meta-modelo de componentes denominado WCOMM basado en V3CMM. Se ha adaptado V3CMM para adecuarlo a los requisitos de desarrollo de las aplicaciones de tiempo real y se ha simplificado su diseño.

  • Un modelo de concurrencia y despliegue que permite asociar de forma sencilla los elementos del dominio de componentes con los elementos del dominio de la concurrencia. Estos modelos permiten realizar análisis temporal de las aplicaciones modeladas con WCOMM en una etapa temprana del desarrollo, incluso antes de que sea desarrollado el código específico de la aplicación. Además, permiten probar distintas distribuciones de componentes en hilos/procesos para conseguir un sistema planificable sin tener que modificar el código de la aplicación.

  • Un framework de componentes para el desarrollo de aplicaciones de tiempo real denominado FraCC. Este framework se ha desarrollado de tal forma que permite que las aplicaciones resultantes de su utilización sean temporalmente analizables.

• English

  This PhD Thesis continues the lines of research in the development of Real-Time Systems, Component Based Software Development and Model-Driven Software Engineering initiated by the research group DSIE of the Universidad Polit_ecnica de Cartagena more than ten years ago. This thesis starts from the results of a previous thesis in which it was developed: a component meta-model, called V 3CMM; a set of model transformations between V 3CMM and UML; and a set of code transformations to generate Ada2005 code from UML models. V 3CMM was originally designed for the development of control applications for service robots. For this purpose, a complete code generation approach was followed. This type of generation involves the development of multiple transformations that by their nature have proved di_cult to reuse and maintain.In this thesis, a generic approach is proposed that combines the use of previous techniques and the use of software frameworks to achieve a more exible approach and a substantial reduction in the size of the transformations from model to text, so that the applications resulting from their use are easier to maintain and contains elements that can be reused. In particular, this generic approach has been used to create a component model for the development of real-time systems. This model consists in three main elements: A a components meta-model called WCOMM based on V 3CMM. V 3CMM has been adapted to _t the development requirements of the real-time applications and its design has been simpli_ed. A concurrency and deployment model that allows to easily link elements of the component domain with elements of the concurrency domain. These models allows time analysis of applications modeled with WCOMM at an early stage of development, even before the application-speci_c code is developed. And also allows to test di_erent distributions of components in threads / processes to get a schedulable system without modifying the application code. A component framework for real-time applications development, called FraCC. This framework has been developed in such a way that allows to analyze the temporal characteristics of the applications resulting from its use.