Mapeamento de CSP em UML-RT

Transcrição

1 Mapeamento de CSP em UML-RT

2 Características de UML-RT Cápsulas (como processos CSP) Classes ativas e independentes Comunicam-se entre si através de mensagens (sinais) Máquinas de estado modelam o comportamento da cápsula para cada ocorrência de sinal Podem ser: Fixas: criadas automaticamente quando o sistema é iniciado Opcionais ou Plug-in: criadas e destruídas em runtime q : Q P State of P a a.in / createcapsule(r); r : R a.in / removecapsule(r); Página 1

3 Características de UML-RT Cápsulas Fixas x Cápsulas Opcionais a q : Q P a.in / createinstance(r); r : R a.in / removeinstance(r); Cápsulas opcionais ativas comportam-se exatamente como cápsulas fixas Cápsulas opcionais inativas são apenas apontadores vazios Página 2

4 Características de UML-RT Portas (como canais CSP) Realizam protocolos Usadas para enviar ou receber mensagens de dados Podem ser: Wired: explicitamente conectadas a outras portas, através de conectores Unwired: conectadas dinamicamente, em runtime Protocolos Definem as regras de comunicação entre portas de um mesmo tipo Definem o tipo das mensagens que podem ser transmitidas ou aceitas pelas portas das cápsulas Página 3

5 Mensagens Podem ser: Características de UML-RT Assíncronas port.signal(data).send(); port.signal(data).send(priority.high); Síncronas (como alguns eventos CSP) port.signalin(data).invoke(); port.signalout(data).reply(); Página 4

6 Mapeamento de CSP em UML-RT Deve considerar: tipos de dados como classes básicas de negócio processos como cápsulas canais como portas de comunicação Parâmetros como atributos de cápsulas funções e expressões lógicas como expressões, métodos de cápsulas ou classes auxiliares Página 5

7 Mapeamento de CSP em UML-RT datatype X : x1 x2 X $ x1 : X $ x2 : X Datatype P(s) = a?x P(f(x)) f(x) = x + 1 Página 6

8 Mapeamento de Tipos de Dados datatype T = v0.. vn T $ v0 : T $ v1 : T datatype T = T1.T2 T x : T1 y : T2 getx() : T1 gety() : T2 Página 7

9 Mapeamento de Processos Processos são representados como cápsulas As transições da máquina de estados refletem os eventos do processo Comunicação entre cápsulas deve atender o modelo de comunicação de CSP a2 P P = a1?x a2!x Stop a1 S1 a1.in?x / a2.out!x; S2 S P Página 8

10 CSP possui Mapeamento do Modelo de Comunicação de CSP Modelo de comunicação síncrono Sincronização simples (2 processos em paralelo) Multi-sincronização (3 ou mais processos em paralelo) Causalidade entre eventos UML-RT possui Comunicação síncrona e assíncrona Semântica run-to-completion (um evento só ocorre após a conclusão do anterior) Página 9

11 Mapeamento do Modelo de Comunicação de CSP Mensagens síncronas de UML-RT são suficientes para implementar sincronismo simples P = a!{1,2,3} STOP Q = a?{1,2} STOP P {a} Q P a.request(1) true Q A semântica do operador de paralelismo foi atendida Página 10

12 Mapeamento do Modelo de Comunicação de CSP Mensagens síncronas de UML-RT não são suficientes para implementar multi-sincronismo de CSP P = a!{1,2,3} STOP Q = a?{1,2} STOP R = a?{2,3} STOP P {a} Q {a} R a.request(1) Q P true a.request(1) R A semântica do operador de paralelismo não foi atendida Página 11

13 Mapeamento do Modelo de Comunicação de CSP Mensagens síncronas de UML-RT não são suficientes para implementar multi-sincronismo de CSP P = a!{1,2,3} STOP Q = a?{1,2} STOP R = a?{2,3} STOP P {a} Q {a} R a.rollback a.request(1) Q P true a.request(1) R A semântica do operador de paralelismo foi atendida Página 12

14 Mapeamento do Modelo de Comunicação de CSP Mensagens síncronas de UML-RT não são suficientes para implementar multi-sincronismo de CSP P = a!{1,2,3} STOP Q = a?{1,2} STOP R = a?{2,3} STOP P {a} Q {a} R P a.commit a.request(2) true true a.request(2) a.commit A semântica do operador de paralelismo foi atendida Q R Página 13

15 Mapeamento do Modelo de Comunicação de CSP Por se tratar de uma regra de comunicação entre portas, podemos representar a causalidade entre eventos através de protocolos de comunicação Página 14

16 Mapeamento do Modelo de Comunicação de CSP Q = a?x:{1,2} -> STOP a Q Página 15

17 Mapeamento de Processos Operadores de CSP podem ser representados por cápsulas de controle, que contém outras cápsulas Ex: construa um modelo UML-RT a partir do código CSP abaixo channel a P = a?m:{1,2} -> P Q = a?m:{2,3} -> Q Parallel = P [ { a } ] Q Página 16

18 Mapeamento de Processos S 0 S c a.request?m /; a.commit / ap.commit!invoke(); aq.commit!invoke(); S Parallel a.rollback/ ap.rollback!invoke(); aq.rollback!invoke(); F T / a.agreement!reply(); locked a : ap : aq : Parallel p : P q : Q boolean r = False; rp = ap.request(m).invoke(); rq = aq.request(m).invoke(); if (rp == true and rq == true) { r = True; } else { if (rp == true) ap.rollback; if (rq == true) aq.rollback; r = False; } return r; Página 17

19 Mapeamento de Processos Em CSP, processos podem comportar-se como outros processos P = Q P = a -> (R[]W) P = a -> P\{a} Em UML-RT isto implicaria em cápsulas reaproveitarem ou serem substituídas por outras cápsulas UML-RT não admite recursão mútua entre cápsulas P = a -> Q Q = b -> P Página 18

20 Mapeamento de Processos A recursão mútua é resolvida por uma cápsula controladora, que contém as demais As cápsulas de processo: São sub-cápsulas opcionais de cápsula controladora Contém uma porta específica para informar novos comportamentos à cápsula controladora Página 19

21 Mapeamento de Processos Cápsula controladora deve: Receber as mensagens de dados enviadas pelo ambiente externo e repassá-las para as sub-cápsulas ativas. Receber as mensagens de novos comportamentos enviadas pelas sub-cápsulas ativas, e mudar sua configuração interna. Cápsula controladora interpreta o comportamento associado aos operadores de CSP P [ { a } ] Q P;Q STOP Página 20

22 Mapeamento da Semântica Comportamental P = a?x:{1,2} R Q = a?x:{2,3} W R = a?x P W = c?x Q SystemController = P [ { a } ] Q c : a : ap : bp : SystemController a : p : P b : aq : bq : a : q : Q b : ar: br : cw : bw : a : r : R b : c : w : W b : Página 21

23 Mapeamento da Semântica Comportamental bq.term?n / removecapsule(p); createcapsule(n); bp.term?n / removecapsule(q); createcapsule(n); S SystemController S c a.request?x / if (pref.status = active) ap.request(x).invoke(); if (qref.status = active) aq.request(x).invoke(); if (rref.status = active) ar.request(x).invoke(); c : a : ap : bp : a : p : P b : SystemController aq : bq : a : q : Q b : P [ { a } ] Q Página 22

24 Mapeamento da Semântica Comportamental br.term?n / removecapsule(r); createcapsule(n); bw.term?n / removecapsule(w); createcapsule(n); S SystemController S c c.request?x / if (wref.status = active) cw.request(x).invoke(); c : a : cr: br : a : r : R b : SystemController cw : bw : a : w : W b : R [ { a } ] W Página 23

25 Mapeamento de CSP em UML-RT Ferramenta para Geração automática de Modelos UML-RT Cria modelos UML-RT no Rose RealTime Expressões lógicas e funções não são traduzidas. É necessário codificá-las Disponível a partir da próxima aula Página 24