Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Architectural specification of real-time software systems is an activity that conveys analysis,
knowledge and understanding of both the application domain and the parties involved in software
construction. Architecture plays a key role in communication between stakeholders, in addition
to planning the entire architectural process involved in the project. However, Architecture
Description Languages (ADLs) have not been widely used in the industry. Another limiting
factor for the e ff ective use of ADLs is the di ffi culty of these languages in e ff ectively expressing
the architecture of complex systems. Considering this situation of di ffi culty in the e ff ective use
of ADLs, the UML has been used in recent years to model the architecture. However, UML can
not represent the important characteristics pertinent to real-time systems, such as security or
real-time constraints. One of the advantages of the UML is the extensibility allowing the creation
of profiles. In this sense, this work proposes using Systems Modeling Language (SysML), a
UML profile, to model real-time systems architecture in two automotive systems, the airbag
control system and the light control system. The objective of this work is to use UML and SysML
to model and document the architecture and design of requirements traceability between software
and systems elements, increasing the understanding of the project among the parties involved,
and finally presenting SysML as a language for description of real-time software architecture.
The ADL Architecture Analysis and Design Language (AADL) and SysML languages were
compared to show the advantages of SysML. As a result, it was noticed that abstract features
such as conditional deviations, loop, characteristics that are related to reality and consequently
to the system can not be described in AADL. SysML has proved to be relevant in the context of
architecture description, analysis, classification and modeling of real-time systems. The SysML
Requirements diagram explicitly shows the various types of relationships between di ff erent
requirements, the Block diagram enables the global view of the systems involved in a single
project, the Internal Block diagram allows the internal view of the system under construction, the
Activity diagram considers the behavioral view of the system. SysML concepts, articulated in
the SysML Requirements, Activities, Blocks and Internal Blocks diagrams, are complementary,
covering the purposes needed to describe the architecture of real-time systems. It is concluded
that the proposed UML and SysML join technique provides elements to describe software
requirements and their relationships with the system, to manage changes, to evolve and to trace
requirements more easily, in addition to the communication being e ff ectively carried out between
the stakeholders. This is important for the development of real-time systems because of the
diversity of people / teams involved and influencing a wide range of design decisions. / A especificação da arquitetura de sistemas de software de tempo real é uma atividade que
depreende análise, conhecimento e compreensão tanto do domínio da aplicação quanto das partes
envolvidas na construção do software. A arquitetura tem um papel primordial na comunicação
entre os stakeholders, além do planejamento de todo o processo arquitetural envolvido no
projeto. Contudo, as Linguagens de Descrição de Arquiteturas (ADLs) não têm sido amplamente
usadas na indústria. Outro fator limitador para o uso efetivo de ADLs é a dificuldade dessas
linguagens em expressar efetivamente a arquitetura de sistemas complexos. Considerando essa
situação de dificuldade do uso efetivo de ADLs, a UML tem sido utilizada nos últimos anos
para modelagem da arquitetura. No entanto, a UML não consegue representar características
importantes pertinentes a sistemas de tempo real, tais como segurança ou restrições de tempo real.
Uma das vantagens da UML é a capacidade de extensão permitindo a criação de profiles. Neste
sentido, este trabalho apresenta a Systems Modeling Language (SysML), um profile da UML, para
modelagem da arquitetura de sistemas de tempo real em dois sistemas automotivos, o sistema
de controle de airbag e o sistema de controle de faróis. Neste trabalho tem-se como objetivos
utilizar a UML e a SysML para modelagem e documentação da arquitetura e delineamento de
rastreabilidade de requisitos entre software e sistema, ampliando o entendimento do projeto
entre as partes envolvidas, e por fim apresentar a SysML como uma linguagem para descrição
da arquitetura de software de tempo real. As linguagens SysML e a ADL Architecture Analysis
& Design Language (AADL) foram comparadas para mostrar as vantagens da SysML. Como
resultado, foi percebido que características abstratas, tais como tomadas de decisão, repetição de
uma funcionalidade (loop), características que são relacionadas a realidade e, consequentemente,
ao sistema, não podem ser descritas em AADL. A SysML mostrou-se relevante no contexto
da descrição, análise, classificação e modelagem de arquitetura para sistemas de tempo real. O
diagrama de Requisitos da SysML mostra explicitamente os diversos tipos de relacionamentos
entre diferentes requisitos, o diagrama de Blocos viabiliza a visão global dos sistemas envolvidos
num único projeto, o diagrama de Blocos Internos possibilita a visão interna do sistema em
construção, o diagrama de Atividades considera a visão comportamental do sistema. Os conceitos
de SysML, articulados nos diagramas de Requisitos, Atividades, Blocos e Blocos Internos da
SysML são complementares cobrindo os propósitos necessários para a descrição da arquitetura
de sistemas de tempo real. Conclui-se que a técnica proposta da junção de UML e SysML fornece
elementos para descrever requisitos de software e seus relacionamentos com o sistema, gerenciar
mudanças, evoluir e rastrear requisitos mais facilmente, além da comunicação ser efetivamente
realizada entre os stakeholders. Este aspecto é importante ao desenvolvimento de sistemas de
tempo real, por causa da diversidade de pessoas / equipes envolvidas e que influenciam uma ampla
série de decisões de projeto.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/3396 |
| Date | 23 March 2017 |
| Creators | Ribeiro, Quelita Araújo Diniz da Silva |
| Contributors | Soares, Michel dos Santos |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Ciência da Computação, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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