Mapeando CSP em UML-RT

Abstract

A integração de métodos formais com notações semi-formais visuais é uma tendência em engenharia de software. Métodos formais apresentam uma semântica precisa e permitem verificação de propriedades. No entanto, não são considerados intuitivos. Por outro lado, notações semi-formais visuais, como UML, são facilmente integradas no processo de desenvolvimento de software. Assim, métodos formais e semi-formais visuais são complementares. CSP e UML-RT são, respectivamente, exemplos de notação formal e diagramática usados para especificar e projetar sistemas concorrentes e distribuídos. CSP é um método formal no qual processos representam unidades comportamentais que se comunicam através de canais de comunicação, utilizando passagem de mensagem. UML-RT é uma extensão conservativa de UML na qual cápsulas são unidades comportamentais que se comunicam através de portas de comunicação. Portas realizam protocolos os quais especificam os sinais que podem ser enviados e recebidos através de uma porta, e a ordem na qual os sinais podem ser comunicados. Em um trabalho anterior, Ferreira apresentou um conjunto de regras que sistematizam o mapeamento de CSP para UML-RT, mas uma prova formal deste mapeamento não foi apresentada. Assim, para garantir consistência no desenvolvimento de sistemas concorrentes e distribuídos utilizando este mapeamento, a prova formal do mesmo é indispensável, uma vez que não faz sentido o esforço dedicado à especificação do sistema em CSP e a verificação de propriedades e refinamentos, se uma ou mais regras de mapeamento estiverem incorretas. No entanto, UMLRT não possui uma semântica formal padrão. Entre outras propostas de semântica formal, Ramos propõe uma semântica para UML-RT utilizando OhCircus (uma combinação de CSP e Z com características adicionais de orientação a objetos) como modelo semântico. Neste trabalho, é proposta uma variação da semântica de Ramos para UML-RT usando CSP como modelo semântico. Com base nesta semântica, é apresentada a prova do mapeamento de CSP para UML-RT, considerando o modelo de falhas e divergências de CSP. Assim, este trabalho consolida a integração de CSP e UML-RT proposta por Ferreira, no desenvolvimento de sistemas críticos, concorrentes e distribuídos. Um resultado interessante foi observar que, estritamente, as regras propostas por Ferreira não preservam a semântica de CSP, essencialmente com relação a aspectos de terminação dos processos