A modelagem e desenvolvimento de sistemas embarcados ("embedded systems") de forma distribuída, tende a ser uma tarefa extremamente complexa, especialmente quando envolve sistemas heterogêneos e sincronização de tarefas. Com a utilização do modelo de componentes de software é possível descrever, de uma forma simplificada, todos os elementos de distribuição e de comunicação para este tipo de sistemas. Neste sentido, a especificação de uma ferramenta capaz de auxiliar na modelagem e no desenvolvimento deste tipo de aplicação, certamente irá tornar o trabalho mais simples. Esta dissertação inicia por uma análise comparativa entre as tecnologias passíveis de serem utilizadas na definição de sistemas distribuídos heterogêneos, focando-se principalmente nas metodologias de modelagem, e nos mecanismos e middlewares de comunicação. Dos conceitos formados a partir desta análise é descrita uma ferramenta, baseada em componentes de software. A ferramenta é uma extensão do projeto SIMOO-RT, onde foram adicionados os conceitos de componente de software, biblioteca de componentes e diagrama de implantação. Além disso, foram realizadas modificações no sistema de geração de código, para dar suporte aos novos conceitos da ferramenta. A dissertação termina com a descrição de alguns estudos de caso utilizados para validar a ferramenta.

A modelagem e desenvolvimento de sistemas embarcados ("embedded systems") de forma distribuída, tende a ser uma tarefa extremamente complexa, especialmente quando envolve sistemas heterogêneos e sincronização de tarefas. Com a utilização do modelo de componentes de software é possível descrever, de uma forma simplificada, todos os elementos de distribuição e de comunicação para este tipo de sistemas. Neste sentido, a especificação de uma ferramenta capaz de auxiliar na modelagem e no desenvolvimento deste tipo de aplicação, certamente irá tornar o trabalho mais simples. Esta dissertação inicia por uma análise comparativa entre as tecnologias passíveis de serem utilizadas na definição de sistemas distribuídos heterogêneos, focando-se principalmente nas metodologias de modelagem, e nos mecanismos e middlewares de comunicação. Dos conceitos formados a partir desta análise é descrita uma ferramenta, baseada em componentes de software. A ferramenta é uma extensão do projeto SIMOO-RT, onde foram adicionados os conceitos de componente de software, biblioteca de componentes e diagrama de implantação. Além disso, foram realizadas modificações no sistema de geração de código, para dar suporte aos novos conceitos da ferramenta. A dissertação termina com a descrição de alguns estudos de caso utilizados para validar a ferramenta.

A modelagem e desenvolvimento de sistemas embarcados ("embedded systems") de forma distribuída, tende a ser uma tarefa extremamente complexa, especialmente quando envolve sistemas heterogêneos e sincronização de tarefas. Com a utilização do modelo de componentes de software é possível descrever, de uma forma simplificada, todos os elementos de distribuição e de comunicação para este tipo de sistemas. Neste sentido, a especificação de uma ferramenta capaz de auxiliar na modelagem e no desenvolvimento deste tipo de aplicação, certamente irá tornar o trabalho mais simples. Esta dissertação inicia por uma análise comparativa entre as tecnologias passíveis de serem utilizadas na definição de sistemas distribuídos heterogêneos, focando-se principalmente nas metodologias de modelagem, e nos mecanismos e middlewares de comunicação. Dos conceitos formados a partir desta análise é descrita uma ferramenta, baseada em componentes de software. A ferramenta é uma extensão do projeto SIMOO-RT, onde foram adicionados os conceitos de componente de software, biblioteca de componentes e diagrama de implantação. Além disso, foram realizadas modificações no sistema de geração de código, para dar suporte aos novos conceitos da ferramenta. A dissertação termina com a descrição de alguns estudos de caso utilizados para validar a ferramenta.

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Várias ferramentas de desenvolvimento utilizam mecanismos para centralizar/gerenciar código compartilhado entre diferentes desenvolvedores ou equipes de desenvolvimento. Estes repositórios geralmente deixam muito a desejar em relação aos serviços que oferecem, não só aos desenvolvedores, mas também aos usuários de sistemas já desenvolvidos, que desejam ter atualizações e correções constantes em seus aplicativos. Surge então a necessidade de disponibilizar esses recursos em um ambiente de trabalho realmente cooperado. Este trabalho propõe a modelagem de um repositório de componentes de software, formado por uma área de armazenamento centralizada comum aos desenvolvedores, e com capacidade de gerenciar componentes e agregar serviços extras, administrando seu ciclo de vida de modo integrado. Para tal, várias tecnologias baseadas em Java foram integradas, tais como as seguintes API's: Enterprise Java Beans (EJB), Java Naming and Directory Interface (JNDI), Remote Method Invocation (RMI), Java Messaging Service (JMS), Java Transaction (JTA), Java Transaction Service (JTS) e Java Database Connection (JDBC).Para que o modelo aqui proposto possua um nível de funcionalidade adequado, são fornecidos vários serviços pelo repositório, atendendo assim às expectativas tanto de desenvolvedores, como dos usuários finais. Dentre outros, são providos os seguintes serviços: Serviço de Descrição, Serviço de Histórico, Serviço de Controle de Versões, Serviço de Teste OO, Serviço de Padrões de Projeto e Serviço de Invalidação de Componentes. / Software development tools commonly use mechanisms for storing/managing code shared among different developers or development teams. These repositories generally are very poor in relation to the services they provide to developers and also to the users of already developed systems which need to make constant updates and corrections on their applications. There is a need to supply supporting services to software integration through a really cooperated development environment. This work considers the modeling of a software component repository comprising a common storage area to be accessed by developers, possessing capacity to manage components and to add extra services, and managing the development life cycle in an integrated mode. To accomplish this model, some technologies based on Java have been integrated, namely: Enterprise Java Beans (EJB), Java Naming and Directory Interface (JNDI), Remote Method Invocation (RMI), Java Messaging Service (JMS), Java Transaction (JTA), Java Transaction Service (JTS) and Java Database Connection (JDBC). For the model considered here to have an adjusted level of functionality, some repository services are supplied so assuring the expectations of developers and final users. Among the services provided, the following must be mentioned: Description Service, History Service, Version Control Service, OO Test Service, Design Patterns Service and Components Invalidation Service.

Várias ferramentas de desenvolvimento utilizam mecanismos para centralizar/gerenciar código compartilhado entre diferentes desenvolvedores ou equipes de desenvolvimento. Estes repositórios geralmente deixam muito a desejar em relação aos serviços que oferecem, não só aos desenvolvedores, mas também aos usuários de sistemas já desenvolvidos, que desejam ter atualizações e correções constantes em seus aplicativos. Surge então a necessidade de disponibilizar esses recursos em um ambiente de trabalho realmente cooperado. Este trabalho propõe a modelagem de um repositório de componentes de software, formado por uma área de armazenamento centralizada comum aos desenvolvedores, e com capacidade de gerenciar componentes e agregar serviços extras, administrando seu ciclo de vida de modo integrado. Para tal, várias tecnologias baseadas em Java foram integradas, tais como as seguintes API's: Enterprise Java Beans (EJB), Java Naming and Directory Interface (JNDI), Remote Method Invocation (RMI), Java Messaging Service (JMS), Java Transaction (JTA), Java Transaction Service (JTS) e Java Database Connection (JDBC).Para que o modelo aqui proposto possua um nível de funcionalidade adequado, são fornecidos vários serviços pelo repositório, atendendo assim às expectativas tanto de desenvolvedores, como dos usuários finais. Dentre outros, são providos os seguintes serviços: Serviço de Descrição, Serviço de Histórico, Serviço de Controle de Versões, Serviço de Teste OO, Serviço de Padrões de Projeto e Serviço de Invalidação de Componentes. / Software development tools commonly use mechanisms for storing/managing code shared among different developers or development teams. These repositories generally are very poor in relation to the services they provide to developers and also to the users of already developed systems which need to make constant updates and corrections on their applications. There is a need to supply supporting services to software integration through a really cooperated development environment. This work considers the modeling of a software component repository comprising a common storage area to be accessed by developers, possessing capacity to manage components and to add extra services, and managing the development life cycle in an integrated mode. To accomplish this model, some technologies based on Java have been integrated, namely: Enterprise Java Beans (EJB), Java Naming and Directory Interface (JNDI), Remote Method Invocation (RMI), Java Messaging Service (JMS), Java Transaction (JTA), Java Transaction Service (JTS) and Java Database Connection (JDBC). For the model considered here to have an adjusted level of functionality, some repository services are supplied so assuring the expectations of developers and final users. Among the services provided, the following must be mentioned: Description Service, History Service, Version Control Service, OO Test Service, Design Patterns Service and Components Invalidation Service.

Várias ferramentas de desenvolvimento utilizam mecanismos para centralizar/gerenciar código compartilhado entre diferentes desenvolvedores ou equipes de desenvolvimento. Estes repositórios geralmente deixam muito a desejar em relação aos serviços que oferecem, não só aos desenvolvedores, mas também aos usuários de sistemas já desenvolvidos, que desejam ter atualizações e correções constantes em seus aplicativos. Surge então a necessidade de disponibilizar esses recursos em um ambiente de trabalho realmente cooperado. Este trabalho propõe a modelagem de um repositório de componentes de software, formado por uma área de armazenamento centralizada comum aos desenvolvedores, e com capacidade de gerenciar componentes e agregar serviços extras, administrando seu ciclo de vida de modo integrado. Para tal, várias tecnologias baseadas em Java foram integradas, tais como as seguintes API's: Enterprise Java Beans (EJB), Java Naming and Directory Interface (JNDI), Remote Method Invocation (RMI), Java Messaging Service (JMS), Java Transaction (JTA), Java Transaction Service (JTS) e Java Database Connection (JDBC).Para que o modelo aqui proposto possua um nível de funcionalidade adequado, são fornecidos vários serviços pelo repositório, atendendo assim às expectativas tanto de desenvolvedores, como dos usuários finais. Dentre outros, são providos os seguintes serviços: Serviço de Descrição, Serviço de Histórico, Serviço de Controle de Versões, Serviço de Teste OO, Serviço de Padrões de Projeto e Serviço de Invalidação de Componentes. / Software development tools commonly use mechanisms for storing/managing code shared among different developers or development teams. These repositories generally are very poor in relation to the services they provide to developers and also to the users of already developed systems which need to make constant updates and corrections on their applications. There is a need to supply supporting services to software integration through a really cooperated development environment. This work considers the modeling of a software component repository comprising a common storage area to be accessed by developers, possessing capacity to manage components and to add extra services, and managing the development life cycle in an integrated mode. To accomplish this model, some technologies based on Java have been integrated, namely: Enterprise Java Beans (EJB), Java Naming and Directory Interface (JNDI), Remote Method Invocation (RMI), Java Messaging Service (JMS), Java Transaction (JTA), Java Transaction Service (JTS) and Java Database Connection (JDBC). For the model considered here to have an adjusted level of functionality, some repository services are supplied so assuring the expectations of developers and final users. Among the services provided, the following must be mentioned: Description Service, History Service, Version Control Service, OO Test Service, Design Patterns Service and Components Invalidation Service.

Se propone una metodología de desarrollo de aplicaciones de tiempo real estricto que van a ser ejecutadas en plataformas distribuidas abiertas. En esta metodología, el diseñador de la aplicación no conoce la carga de trabajo de la plataforma que será ejecutada concurrentemente junto con la aplicación que diseña. La metodología se basa en el paradigma de reserva de recursos, y utiliza como base el concepto de plataforma virtual, tanto para describir el uso de los recursos que una aplicación requiere, como para ejecutar la aplicación satisfaciendo sus requisitos temporales. La plataforma virtual es utilizada en el proceso de negociación con el servicio de reserva de recursos de la plataforma física, con objeto de obtener una configuración de la aplicación que haga compatible su ejecución con la carga de trabajo que ya se está ejecutando en dicha plataforma. La metodología aborda todas las fases del desarrollo de una aplicación: describe la información que debe asociarse al código de la aplicación para poder ser configurado, así como el proceso que permite analizar independientemente su planificabilidad en base a la plataforma virtual; especifica el proceso de despliegue de la aplicación y define la información que se utiliza para negociar su ejecución con el servicio de reserva de recursos de la plataforma física y para generar los datos de configuración que deben ser asignados al código cuando se ejecute. Todos estos procesos son dirigidos por modelos, por lo que la tesis aborda la definición de las transformaciones de modelos requeridas, así como la formulación de los metamodelos formales utilizados en ellas. Por otro lado, aunque la tecnología es independiente de la plataforma de ejecución, se especifica la funcionalidad que debe ofrecer el servicio de reserva de recursos presente en la misma para dar soporte a la metodología propuesta, y se analiza su compatibilidad con algunas implementaciones actualmente disponibles / This thesis proposes a methodology for the development of hard real-time applications that will be executed in open distributed platforms. When this methodology is applied, the application designer does not know the workload of the platform that will execute concurrently with the designed application. The methodology is based on the resource reservation paradigm, and relies on the concept of virtual platform, both to describe the resources usage required by an application to execute, and to run the application guaranteeing the fulfillment of the specified timing requirements. The virtual platform is also used on the negotiation process with the resource reservation service of the physical platform in order to obtain a configuration of the application that supports its execution together with the current workload running on that platform. The methodology deals with all the phases of the application design: it describes the information that must be associated to the application code in order to obtain a proper configuration, as well as the process that allows an independent schedulability analysis of the application based on its virtual platform; it specifies the application deployment process and defines the information that is used to negotiate the execution of the application with the resource reservation service of the physical platform, and to generate the configuration data that must be assigned to the code when it is executed. The methodology follows a model-driven perspective, so the thesis addresses the required models transformations, as well as the formulation of the metamodels used in them. Moreover, although the technology is independent from the execution platform, the functionality that must be provided by the resource reservation service to support the proposed technology is specified and its compatibility with other implementations is analyzed.

Orientador: Maria Beatriz Felgar de Toledo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:41:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pierre_AllynGreydeAlmeidaLima_M.pdf: 1760009 bytes, checksum: 4af51767131cfa3c30ee8f7ea8830949 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Dentre as tecnologias emergentes, a computação móvel tem a sua posição de destaque. Os dispositivos móveis estão mais presentes na vida das pessoas e contendo aplicações mais sofisticadas e semelhantes às executadas em computadores pessoais. Num mundo globalizado, onde o tempo é escasso e valioso, os dispositivos móveis mantêm as pessoas em contato com informações e atividades que elas desejam enquanto elas estão em movimento. Um exemplo recente é aumento do uso da internet em celulares, permitindo que os usuários acessem diversos tipos de aplicações, tendo grande parte delas interação com bancos de dados. Apesar de atrativa, a computação móvel traz desafios ao desenvolvedor, pois ele deve considerar os recursos limitados tais como largura de banda, conectividade e o alto custo da obtenção de dados. Nesse contexto, as transações representam um importante papel de garantir que o dinamismo do ambiente da computação móvel não comprometa a confiabilidade das aplicações. Porém, algumas aplicações não podem ser implementadas considerando o modelo de transações tradicional, pois elas têm um tempo mais longo de duração do que aquelas convencionalmente modeladas. Sendo assim, as configurações de uma transação realizadas no início de sua execução podem deixar de ser adequadas no decorrer da sua execução, devido às mudanças no ambiente. Diversos modelos de transações têm sido apresentados na literatura para atender a esse ambiente. Apesar de muitas idéias interessantes e relevantes, alguns modelos não permitem que a adaptação diante da variação dos recursos seja realizada durante a execução de uma transação e quando permitem, eles realizam grandes reconfigurações arquiteturais. Motivada por essas questões, essa dissertação propõe transações reconfiguráveis, isto é, a configuração dinâmica de mecanismos transacionais antes do início da transação e a reconfiguração de propriedades transacionais durante sua execução. Para que a reconfiguração dinâmica fosse realizada, um modelo de componentes chamado OpenCOM foi utilizado na arquitetura proposta, por este ser reflexivo, leve e independente de plataforma. O nível de isolamento é a propriedade transacional que poderá ser reconfigurada durante a transação e o controle de concorrência é o mecanismo que garantirá o isolamento entre as transações e poderá ser configurado antes do início da transação. A configuração do controle de concorrência é uma contribuição inovadora dessa dissertação, pois em muitos trabalhos existentes não é possível a configuração desse mecanismo transacional. A fim de validar a arquitetura proposta, um protótipo de um sistema de vendas foi desenvolvido. Através dessa implementação foi possível analisar os impactos da reconfiguração durante uma transação / Abstract: Among the emerging technologies, mobile computing has its position of prominence. Mobile devices are more present in people's lives and with more sophisticated applications similar to those implemented in personal computers. In a globalized world where time is scarce and of great importance, mobile devices keep people in touch with information and activities they want while they are moving. A recent example is the increasing use of the Internet on mobile phones allowing users to access various types of applications and much of them interacting with databases. Although attractive, the mobile computing brings challenges to the developer because he must consider the limited resources such as bandwidth, connectivity and the high cost of obtaining data. In this context, the transactions represent an important role to ensure that the dynamic environment of mobile computing does not compromise the reliability of applications. However some applications cannot be implemented given the traditional transactions models because they have a longer duration than those conventionally shaped. Therefore the settings of a transaction carried out before its execution may not be appropriate during the execution due to changes in the environment. Various transactions models have been reported in the literature to serve this environment. Although having many interesting and relevant ideas, some models do not allow the adaptation in the face of change of resources during the execution of a transaction and when this is allowed, they require many transactional reconfigurations. Motivated by these issues, this dissertation proposes reconfigurable transactions that are the dynamic configuration of transactional mechanisms before the beginning of the transaction and the reconfiguration of transactional properties during its execution. For dynamic reconfiguration, a component model called OpenCOM has been used in the proposed architecture because it is reflective, lightweight and platform-independent. The isolation level is the property that may be reconfigured during the transaction and the concurrency control is the mechanism that ensures the isolation between the transactions and it can be configured before the beginning of transaction. The configuration of concurrency control is an original contribution of this dissertation because many works do not allow the configuration of this transactional mechanism. In order to validate the proposed architecture, a prototype of a sales system has been developed. Through this implementation it was possible to analyze the impacts of the reconfiguration during a transaction / Mestrado / Sistemas Distribuidos / Mestre em Ciência da Computação

El objetivo de la tesis es definir una metodología de desarrollo de aplicaciones de tiempo real basadas en componentes, orientada a aplicaciones cuyos requisitos temporales se especifican utilizando un modelo reactivo de comportamiento temporal. La metodología se construye en base a extensiones que incorporan a las especificaciones, modelos de referencia y procesos estándares propios de la ingeniería de componentes convencionales, esto es, sin requisitos temporales, los datos y los procesos necesarios para la especificación, diseño y análisis de los aspectos relativos al comportamiento temporal. La metodología se sustenta en cuatro contribuciones principales:- Se propone la metodología de modelado modular del comportamiento temporal Mod-MAST, que permite construir el modelo de una aplicación basada en componentes por composición de los modelos de los componentes que la forman. - Se propone la extensión RT-D&C de la especificación Deployment and Configuration of Component-based Distributed Applications de OMG, que permite incluir metadatos relativos a comportamiento temporal en los descriptores de componentes, plataformas de ejecución y aplicaciones. - Se especifica la tecnología de componentes RT-CCM como una extensión de la especificación estándar Lightweight CCM de OMG, que añade los mecanismos necesarios para desarrollar aplicaciones con comportamiento temporal predecible.- Se propone la tecnología de componentes Ada-CCM como implementación concreta de RT-CCM basada en el lenguaje de programación Ada 2005.Todos estos elementos se integran en un proceso completo de diseño de tiempo real de aplicaciones basadas en componentes. / The objective of this work is to define a methodology for the development of real-time component-based applications, focused on applications whose timing requirements are specified according to a reactive model of the timing behaviour. The methodology is built through a set of extensions that incorporate to the standard specifications, reference models and processes typical from the conventional components engineering, i.e. components without timing requirements, the data structures and the processes required for the specification, design and analysis of the aspects related to timing behaviour. The methodology relies on four main contributions:- The Mod-MAST modular modelling methodology, which allows building the real-time model of a component-based application by composing the models of the components that form it.- The RT-D&C extension of the Deployment and Configuration of Component-based Distributed Applications Specification of the OMG, which allows including metadata related to timing behaviour in the descriptors of components, execution platforms and applications.- The RT-CCM components technology, which is an extension of the standard Lightweight CCM Specification of the OMG that incorporates mechanisms to develop applications with predictable timing behaviour.- The Ada-CCM components technology has been developed. It is an implementation of the RT-CCM technology based on the Ada 2005 programming language.All these elements have been integrated in a complete real-time design process for component-based applications.