Método para la adaptación de transformaciones M2M legadas ante cambios en la lógica de mapeo y a extensiones de metamodelos mediante perfiles

Abstract

El software se está convirtiendo en un elemento fundamental en los productos electrónicos. Cuando se desarrollan sistemas embebidos, los requisitos a cumplir no sólo se definen en términos de los aspectos funcionales del sistema, sino también en diferentes requisitos de diseño, como el tamaño, el consumo de energía, el tiempo de respuesta, la seguridad o la fiabilidad, usualmente denominados requisitos no funcionales (RNF). Los RNF son fundamentales en el desarrollo de sistemas embebidos. El diseño de un sistema embebido es un proceso complejo, que implica el modelado, la verificación y la validación de requisitos funcionales y no funcionales. La combinación de conceptos de desarrollo de software dirigido por modelos (DSDM) y de arquitecturas software se considera especialmente ventajosa para el desarrollo de sistemas complejos, tales como los sistemas embebidos. El paradigma de desarrollo impulsado por modelo eleva el nivel de abstracción de las especificaciones del sistema y aumenta la automatización en el desarrollo del sistema. El DSDM utiliza los modelos como el principal artefacto del proceso de producción de software. Los modelos son transformados incrementalmente hasta generar el producto software. En el DSDM una transformación de modelo se especifica a través de un conjunto de reglas de transformación. Las tareas para definir, especificar y mantener las reglas de transformación son complejas y críticas. Cuando un RNF no considerado en el desarrollo debe ser agregado, los metamodelos, los modelos y las transformaciones se ven afectados. En esta tesis se presenta la metodología denominada TRANSEVOL. TRANSEVOL es una solución para la adaptación de transformaciones modelo a modelo (M2M) legadas frente a cambios en los RNF que requieren (a) cambios en la lógica de mapeo; y (b) cambios en la lógica de mapeo al extender los metamodelos mediante perfiles. Mediante el uso de TRANSEVOL se reduce el tiempo de adaptación de las transformaciones M2M legadas. Para automatizar la deducción y localización de los cambios a realizar en una transformación M2M legada TRANSEVOL propone combinar la traza de ejecución de la transformación M2M legada con la especificación del nuevo requisito de mapeo expresado mediante modelos ejemplos. Combinando las diferencias con las trazas de ejecución se ubican los cambios a realizar en la transformación M2M legada. Para validar la propuesta se ha desarrollado un prototipo de herramienta.

Software is increasingly becoming an integral part of electronic-end-customer products. When developing embedded systems the requirements to fulfill are not only defined in terms of the functional aspects of the system, but also on different design requirements, such as size, power consumption, response time, security or reliability, usually called Non-Functional-Requirements (NFR). NFRs are critical in the development of embedded systems. Designing an embedded realtime system is a complex process, which involves modeling, verification and validation of functional and non functional requirements. The combination of model driven software development (MDD) and software architecture concepts is considered especially advantageous for developing complex systems, such as embedded systems. The Model Driven development (MDD) paradigm raises the abstraction level of system specifications and increases automation in system development. MDD uses models as the primary artifact of the software production process, and the development steps consist of the application of transformation steps over these models. On MDD, a model transformation is specified through a set of transformation rules. Tasks for defining, specifying and maintaining transformation rules are usually complex and critical in MDD. When a Non Functional Requirement (NFR) not considered in the development must be added metamodels, models and transformations are affected. This work presents the methodology TRANSEVOL. TRANSEVOL is a solution for the adaptation of legacy model-to-model (M2M) transformations to changes in NFR that requires (a) changes in the mapping logic; and (b) changes in the mapping logic due to the extension of metamodels using profiles. The use of TRANSEVOL reduces the adaptation time of legacy M2M transformations. To automate the derivation and localization of changes to be made in a legacy M2M transformation, TRANSEVOL proposes to combine the execution trace of the legacy model-to-model transformation with the specification of the new mapping requirement expressed by example models. Combining the model differences with the execution trace, the changes to be made in the legacy M2M transformation are deducted. To validate the proposal, a prototype of a tool has been develop.

Softwarea produktu elektronikoen funtsezko atala bihurtu da. Sistema txertatu elektronikoen softwarea garatzean betebehar funtzionaletaz aparte baldintza ez funtzionalak ere bete behar dira. Beraz, sistema hauen diseinuan ezinbestekoak dira: softwarearen tamaina, energia-kontsumoa, erantzun denborak, segurtasuna edo fidagarritasuna. Baldintza hauei betebehar ez funtzionalak (BEZ) deritzote. BEZ-ak ezinbestekoak dira sistema txertatuen garapenean. Software arkitekturak eta ereduetan oinarritutako software garapena sistema txertatuen ekoizpenerako metodologia onuragarriak dira. Azken urteetan garapen eredu hauek sistema txertatuen industrian barneratzen hasi dira. Ereduetan oinarritutako software garapenaren helburua sistemaren abstrakzio maila handitzea eta gauzapena automatizatzea da. Ereduetan oinarritutako software garapenean eredua da software ekoizpenaren elementu zentrala. Ekoizpen prozesuan ereduak etengabe eraldatzen dihoaz softwarearen kodea lortu arte. Ereduetan oinarritutako software garapenean ereduen eraldatzeak transformazio erregelen bitartez gauzatzen dira. Transformazio erregelen diseinua, gauzapena, aldaketa eta balidapena konplexua da. BEZ berri bat agertzean metaereduak, ereduak eta transformazioak aldatu behar dira. Lan honetan laguntzeko TRANSEVOL izeneko metodologia aurkezten da. TRANSEVOL transformazioen aldaketa gauzatzeko metodologia da. TRANSEVOL transformazioak BEZ berrien eraginez aldatu behar direnean aplikatzeko soluzioa da. Bi egoera zehatzetan aplikatzen da TRANSEVOL: (a) metaereduak aldatu gabe eraldatze logika aldatu behar denean eta (b) metaereduei perfilak ezartzeagatik eraldatze logika aldatu behar denean. TRANSEVOLek transformazioren aldaketa prozesuaren denbora murrizten du. TRASNEVOLek egin beharreko aldaketak kalkulatu eta kokatzen ditu. Horretarako, transformazioen exekuzio aztarnak eta ereduen arteko desberdintasunak erabiltzen ditu. Lan honetan TRANSEVOL metodologia gauzatzen duen tresna bat garatu da metodologiaren baliogarritasuna egiaztatzeko.