[pt] Tradicionalmente, o processo de desenvolvimento de sistemas paralelos enfatiza o desempenho em detrimento de melhores abstrações de programação, o que acarreta problemas como excessiva complexidade de código e redução da manutenibilidade do software. Novas técnicas tem se mostrado interessantes na construção de software paralelo, tais como as tecnologias de componentes de software. Este trabalho realizou um estudo do mecanismo de comunicação paralela entre componentes conhecido como Interfaces Coletivas. Como parte desse estudo, foi realizada uma implementação desse mecanismo no middleware de componentes SCS, onde foram projetados e implementados dois conectores para sincronizaçãoe comunicação paralela. Essa implementação viabilizou uma análise dos requisitos para a integração das Interfaces Coletivas em um middleware orientado a componentes e possibilitou a identificação dos desafios de implementar esse mecanismo em uma linguagem como C++, amplamente usada em aplicações científicas. / [en] Traditionally, the development process of parallel systems emphasizes performance at the expense of better programming abstractions, which causes problems such as excessive code complexity and reduced software maintainability. New techniques have shown expressive results in building parallel software, such as software components technologies. This work conducted a study of the mechanism of parallel communication between components known as Collective Interfaces. As part of this study, we performed an implementation of this mechanism in the SCS middleware, where two connectors were designed and implemented for parallel synchronization and communnication. This implementation allowed us to analyze the requirements for the integration of Collective Interfaces in a component oriented middleware and to identify the challenges of implementing this mechanism in a language as C++, widely used in scientific applications.

[pt] A computação móvel cria a necessidade de que as aplicações sejam adaptáveis de acordo com o contexto do usuário. Demandas específicas do usuário, assim como alterações no contexto computacional requerem que aplicações móveis clientes devam ser capazes de se adaptar dinamicamente para se adequar ao novo cenário de execução. Estas adaptações precisam ser apropriadas e devem manter a qualidade de serviço evitando falhas ou degradação do desempenho da aplicação. Este trabalho propõe uma extensão do middleware de componentes Kaluana, que provê um mecanismo de seleção de componentes para aplicações adaptáveis a partir de contratos de reconfiguração. Esta seleção é feita com a noção de equivalência entre suas as interfaces públicas e considera as restrições de execução dos componentes candidatos a serem usados na adaptação de acordo com o contexto computacional do dispositivo para a avaliação dos componentes candidatos a instanciação. Esta seleção visa manter a compatibilidade dos novos componentes com os componentes já implantados bem como com o contexto de execução, ou seja, o estado corrente dos recursos no dispositivo. Com a noção de equivalência entre as interfaces de especificação de componentes, a aplicação tem a possibilidade de selecionar componentes através da interface do serviço requisitado sem a necessidade de conhecer seu nome ou alguma característica específica, evitando assim que uma amarração seja criada com uma determinada implementação. / [en] Mobile computing creates the need for applications to be adaptable according to the user s context. Specific user demands as well as changes in the computational context the mobile applications require clients to be able to adapt dynamically to suit the new scenario of execution. These adjustments should be appropriate and should maintain the quality of service avoiding failures or preventing degradation of application performance. This thesis proposes an extension of Kaluana middleware which provides a mechanism for selection of components for adaptive applications based on the notion of reconfigurations contracts. This selection is done also based on the notion of equivalence between their public interfaces and should consider the execution restrictions of the candidate components to be used in the adaptation in accord to the device s execution context to be used to evaluate the candidate components to the instantiation. This selection aims to maintain the compatibility of new components with the components already used as well as the execution context, i.e. the current status of the device s resources. Due to the notion of equivalence between the interface specifications of components, the application should be able to request a component through the interface of the requested service, avoiding the need to know the component s name or any other specific feature that creates a tie with the given implementation.

[pt] Os sistemas radares são amplamente utilizados em aplicações civis e militares, são sistemas complexos que empregam alta tecnologia. Muitos deles são constituídos por um conjunto de elementos que necessitam de um mínimo de coordenação entre as suas funcionalidades. A construção de um protótipo para validar o projeto de um radar demanda recursos financeiros e tempo. Por outro lado, existem muitas características em comum entre os sistemas de diferentes radares. Esta dissertação descreve uma biblioteca de um simulador capaz de representar vários sistemas de radar e que foi projetado de acordo com os princípios básicos sobre radar. O simulador foi desenvolvido baseado em um sistema de componentes flexíveis onde cinco diferentes tipos de radar são descritos e simulados utilizando a biblioteca apresentada. Porém cenários reais são utilizados para comparar e validar as simulacões. / [en] Nowadays Radar systems are becoming complex systems. Many radars are constituted by an array of elements, where a minimum of coordination among the elements functionality is need. The task to build a prototype in order to validate a radar design is an expensive one. On the other hand, there are many common features shared among different radar architectures. This dissertation describes the architecture of a simulator that is able to represent most of the radar systems designed according the basic principles of radars. The simulator is designed following a exible component based architecture and five quite different kind of radars are described and simulated using the presented architecture. Real scenarios are taken into account in the validation of the simulations.

[pt] Sistemas distribuídos frequentemente apresentam um comportamento em tempo de execução diferente do esperado pelo programador. A análise estática, somente, não suficiente para a compreensão do comportamento e para o diagnóstico de problemas nesses sistemas, em razão da sua natureza nao determinística, reflexo de características inerentes como concorrência, latência na comunicação e falha parcial. Sendo assim, torna-se necessário um melhor entendimento das interações entre os diferentes componentes de software que formam o sistema, para que o desenvolvedor possa ter uma melhor visão do comportamento do sistema durante sua execução. Neste trabalho, apresentamos uma ferramenta que faz a reconstrução das interações entre os componentes de uma aplicação distribuída, oferecendo uma visão das linhas de execução distribuídas e permitindo o acompanhamento das sequências de chamadas remotas e a análise das relações de causalidade. Essa ferramenta também faz a persistência do histórico dessas interações ao longo do tempo, correlacionando-as a arquitetura do sistema e aos dados de desempenho. Assim, a ferramenta proposta auxilia o desenvolvedor a melhor compreender cenários que envolvem comportamentos indevido do sistema e a restringir o escopo da análise do erro, facilitando a busca de uma solução. / [en] Distributed systems often present a runtime behavior different than what is expected by the programmer. Static analysis is not enough to understand the runtime behavior and to diagnoses errors. This difficulty is caused by the non-deterministic nature of distributed systems, because of their inherent characteristics, such as concurrency, communication latency and partial failure. Therefore, it’s necessary a better view of the interactions between the system’s software components in order to understand its runtime behavior. In this work we present a tool that rebuilds the interactions among distributed components, presents a view of distributed threads and remote call sequences, and allows the analysis of causality relationships. Our tool also stores the interactions over time and correlates them to the system architecture and to performance data. The proposed tool helps the developer to better understand scenarios involving an unexpected behavior of the system and to restrict the scope of error analysis, making easier the search for a solution.

[pt] Sistemas de componentes têm como característica possibilitar a construção de aplicações através da composição de artefatos de software disponíveis. Interações podem ocorrer entre diversos componentes que podem estar distribuídos em diversas máquinas. À medida que aplicações distribuídas aumentam de tamanho, as interações existentes entre os diversos nós que a compõem vão se tornando mais complexas. Assim, torna-se importante para essas aplicações a existência de uma forma de monitorar as interações entre os componentes, com o intuito de identificar falhas e gargalos de processamento e comunicação no sistema. Este trabalho apresenta uma arquitetura capaz de oferecer mecanismos extensíveis para coleta de informações do ambiente de execução desses sistemas, e das interações realizadas entre os seus componentes. São implementadas formas de publicação dessas informações obtidas e testes comparativos para quantificar como a arquitetura desenvolvida onera o desempenho da aplicação. / [en] Component-based systems are characterized by the construction of applications through the composition of available software artifacts. Interactions may occur between different components that can be distributed through several machines. As distributed applications increase in size, the interactions between the various nodes that comprise them become more complex. Therefore it is important for distributed component systems to monitor the interactions between components in order to identify failures and bottlenecks in processing and communication. This dissertation presents an architecture capable of offering extensible mechanisms for monitoring the execution environment of distributed components, and the interactions between their components. It also presents a flexible mechanism for publication of the collected information, and some comparative test to measure the performance penalty imposed by the infrastructure to the application.

[pt] Diversos modelos de componentes de software apresentam o conceito de componentes compostos, como é o caso do Fractal, OpenCOM, Koala, Kobra e SaveCCM. Um componente composto encapsula outros componentes e é responsável por oferecer mecanismos de configuração e introspecção estrutural, bem como externalizar serviços e dependências internas. A ideia de componentes compostos é reconhecida como uma boa técnica para abstrair estruturas complexas e maximizar o reuso. Entretanto, não existe um estudo mais aprofundado sobre tal mecanismo que aborde questões sobre a configuração inicial dos subcomponentes, o mapeamento de serviços e depend ências de subcomponentes através de interfaces do componente composto, formas de navegação compartilhamento de subcomponentes, ciclo de vida e formas de introspecção estrutural. Neste trabalho foi realizado um levantamento sobre como os modelos Fractal e OpenCOM tratam o conceito de componentes compostos e é proposto um modelo que oferece este suporte. Como estudo experimental foi implementada uma nova versão do SCS com suporte a componentes compostos, o SCS-Composite. Também foi feita uma avaliação da expressividade do SCS-Composite através da adaptação de uma aplicação pré-existente baseada no SCS. / [en] Several software component models support composite components, such as Fractal, OpenCOM, Koala, Kobra and SaveCCM. A composite component encapsulates components and provides introspection and configuration mechanisms. Composite components are recognized as a good practice because abstract complex structures and increase reuse. However, there is not a comprehensive study about composite component mechanisms addressing issues like initial composite configuration, mapping of subcomponents services and dependencies through composite component’s interfaces, introspection, component sharing, and composites life cycle. In this work we perform a study about how the Fractal and OpenCOM apply the composite component concept and we propose a new model for composite components. As an experimental study we implemented a new version of the SCS component system with support for composite components, the SCS-Composite. We also present an evaluation of SCS-Composite through the adaptation of a SCS based application.

[pt] A programação por contratos é uma das técnicas voltadas para a melhoria da qualidade de software, sendo baseada no aumento do formalismo da especificação das interfaces. No contexto de componentes de software distribuídos, o uso de contratos envolve alguns desafios que o diferenciam do seu uso mais tradicional. O objetivo deste trabalho é a avaliaação do uso de contratos no desenvolvimento de sistemas distribuí­dos baseados em componentes de software, identificando as abordagens existentes e analisando as vantagens e desvantagens do seu uso. São também avaliadas caracterí­sticas como robustez, desempenho, flexibilidade, facilidade de uso e limitações. Como estudo de caso, foi desenvolvido um subsistema de suporte a contratos sobre um middleware CORBA implementado em Lua, servindo de base para experimentos realizados durante a pesquisa. / [en] Contract-based programming is one of the techniques used to improve the quality of software by enhancing the formalism of interface specifications. In the context of distributed software components, the use of contracts presents new challenges that make it di*erent from its traditional use. This work intends to evaluate the use of contracts in the development of component-based distributed systems, identifying the current approaches and analyzing its advantages and disadvantages. It also covers topics like robustness, performance, flexibility, ease of use and limitations. As a case study, a contract subsystem was developed over a CORBA middleware using Lua, serving as the basis for experiments in our study.

[pt] Groupware é difícil de construir e de manter, pois envolve aspectos multidisciplinares. Além das dificuldades associadas ao desenvolvimento de aplicações colaborativas, usualmente o desenvolvedor de groupware deve se preocupar com outros aspectos de infra-estrutura. Nesta dissertação é proposta uma arquitetura multicamadas baseada em componentes para groupware, utilizando frameworks de infra-estrutura. Na camada de negócio são utilizados os frameworks Hibernate, responsável pela persistência dos dados da aplicação, e o framework Spring, que dentre outras coisas é responsável pelo controle de transações e pela exposição de serviços remotamente. Na camada de apresentação o framework JaveServer Faces provê meios para criar e reusar componentes de interface. Nesta dissertação também é apresentada uma forma de comparar frameworks de infra-estrutura, levando em consideração tanto aspectos técnicos, que definem se o framework atende aos requisitos da aplicação, quanto nãotécnicos, relacionados a aspectos como documentação disponível e aceitação no mercado. A arquitetura definida nesta dissertação é aplicada no AulaNet, groupware voltado para a aprendizagem desenvolvido no Laboratório de Engenharia de Software da PUC-Rio. / [en] Groupware is difficult to develop and maintain because it involves multidisciplinary aspects in its construction. Besides the difficulties related to the development of collaborative applications, usually the developer must handle with other infrastructure aspects. In this dissertation, it is proposed a multilayer component based architecture with system infrastructure frameworks to deal with them. In the business layer, the Hibernate framework is responsible for the persistence of application data, and the Spring framework is responsible for, amongst others, transactions control and remote exposition of services. In the presentation layer the JaveServer Faces framework provides ways to create and to reuse user-interface components. This dissertation also presents a way to compare system infrastructure frameworks, considering both technical aspects, related to the application requirements fulfillment, and non- technical, related to aspects such as documentation availability and market acceptance. The architecture defined in this dissertation is applied to the AulaNet, which is a groupware for learning developed in the Software Engineering Laboratory of PUC-Rio.

[pt] O desenvolvimento baseado em sistemas de componentes de software consiste em compor sistemas a partir de unidades de sotfware prontas e reutilizáveis. Muitos sistemas de componentes software em produção, precisam ficar disponíveis durante 24 horas por dia nos 7 dias da semana. Atualizações dinâmicas permitem que os sistemas sejam atualizados sem interromperem a execução dos seus serviços, aplicando a atualização em tempo de execução. Muitas técnicas de atualização dinâmica, na literatura, utilizam aplicações feitas especificamente para cobrir os pontos implementados e poucas utilizam um histórico de necessidades de um sistema real. Este trabalho estuda os principais casos de atualizações que ocorrem em um sistema de componentes de uso extenso, o Openbus, que consiste em uma infraestrutura de integração responsável pela comunicação de diversas aplicações de aquisição, processamento e interpretação de dados. Além deste estudo, implementamos uma solução de atualização dinâmica para acomodar as necessidades deste sistema. Depois, utilizando a solução implementada, apresentamos um teste de sobrecarga e algumas aplicações de atualizações do Openbus. / [en] The component-based development of software systems consists on composing systems from ready and reusable sotfware units. Many software componente systems on production, need to be available 24 hours a day 7 days a week. Dynamic updates allow systems to be upgraded without interrupting the execution of its services, applying the update at runtime. Many dynamics software update techniques in the literature use applications specically implemented to cover the presented points and only a few use a historical need of a real system. This work studies the main cases of updates that occur in a system of components with extensive use, the Openbus, which consists of an integration infrastructure responsible for communication of various applications for acquisition, processing and interpretation of data. In addition to this study, we implement a solution of dynamic software update to accommodate the needs of this system. After, using the implemented solution, we present an overhead test and applications of updates on Openbus.

[pt] Este trabalho apresenta uma plataforma para aplicações baseadas em serviços. Esta plataforma foi concebida para dar suporte ao compartilhamento de informações serviços usando diferentes dispositivos. Através do uso de padrões abertos e de uma abordagem totalmente distribuída, Everyware permite que os usuários finais possam disponibilizar serviços sem necessidade de configuração ou administração. Estes serviços podem ser marcados semanticamente e integrados à Web semântica, o que permite que sejam processados automaticamente por máquinas. A plataforma ainda oferece uma arquitetura padrão para o desenvolvimento de aplicações e uma API para o desenvolvimento de mecanismos de coordenação de serviços que integra os diversos aspectos presentes em aplicações baseadas em serviços. / [en] This work addresses issues on the development of service- oriented web applications on the semantic web. It presents a platform conceived to support information sharing among different services accessed by different devices and hardware infraestructure. Using open standards and a totally distributed approach, everyware allows users to publish their services without need to configuration and administration. Services can also be semantically tagged and integrated to the Semantic Web, so they can be easily preocessed by machines. Everyware platform offers a standard architecture to application development and an API to the development of coordination mechanisms. It integrates most concerns that are present in service- oriented applications.