Gerando modelos SCADE a partir de especificações descritas em SCR

Abstract

Requisitos são um dos principais artefatos no desenvolvimento de um sistema. Para sistemas críticos, os requisitos são artefatos obrigatórios para satisfazer critérios de certificações tais como os descritos no guia de certificação DO-178B. Apesar de sua importância, estes artefatos são geralmente descritos informalmente através de linguagem natural. O uso da linguagem natural propicia a descrição de requisitos ambíguos, incompletos e inconsistentes. Para sanar este problema foi definido o método Software Cost Reduction (SCR), que permite a descrição formal de requisitos de forma precisa e relativamente amigável através do uso de tabelas preenchidas com expressões lógicas. Em particular, de forma a nos aproximarmos ainda mais das tecnologias usadas na indústria de sistemas críticos, neste trabalho nosso SCR é o implementado na ferramenta TTM da suíte T-VEC (um conjunto de ferramentas que suporta a sintaxe de SCR e possibilita a geração de vetores de testes e análise de propriedades), a qual é capaz de gerar casos de teste seguindo o guia DO-178B. Além dos requisitos, a certificação do código implementado também é uma obrigação para sistemas críticos e o uso de SCR somente não garante isso. Enquanto o método SCR auxilia na descrição detalhada de requisitos, o ambiente de desenvolvimento baseado em modelos denominado Safety Critical Application Development Environment (SCADE) auxilia na modelagem de software crítico. SCADE é também usado para gerar código certificado de acordo com o DO-178B. Neste trabalho apresentamos como obter modelos SCADE a partir de especificações descritas em SCR através da aplicação de regras de tradução. Com isto obtemos código certificado a partir de requisitos formais em uma única solução. Para aplicar as regras de forma automática, construímos uma ferramenta tradutora usando o framework Stratego/ XT. Por fim, aplicamos nosso tradutor em dois estudos de caso descritos em SCR. Foi feito uso de uma estratégia de verificação baseada em testes para atestar que os modelos SCADE produzidos por nosso tradutor correspondem às descrições em SCR. A estratégia de verificação consiste em usar T-VEC para gerar vetores de testes de acordo com o critério de cobertura MCDC e então aplicar os testes no código C gerado pelo SCADE. Apesar de nosso tradutor não ser provado correto, podemos argumentar indiretamente que o mesmo preserva as propriedades descritas em SCR nos modelos SCADE gerados automaticamente. Quanto a certificação do tradutor, isto fica a cargo de nosso parceiro industrial Embraer S.A. .