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RÉSUMÉ
UML est utilisé industriellement pour le développement de logiciels. Son introduction plus récente dans le domaine du temps réel a montré qu’il offre une base riche et intéressante. Cet article fait un point sur les concepts standard d’UML pouvant être utilisés pour modéliser des systèmes temps réel et en particulier les différents supports fournis par UML pour la modélisation de la concurrence, du comportement, des communications et d’informations temporelles.
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Lire l’articleAuteur(s)
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François TERRIER : Chef du département Ingénierie des logiciels et des systèmes - CEA, LIST – Gif-sur-Yvette, France
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Sébastien GÉRARD : Chef du laboratoire Ingénierie dirigée par les modèles pour les systèmes embarqués - CEA, LIST / DILS – Gif-sur-Yvette, France
INTRODUCTION
Avec la normalisation d'UML (Unified Modeling Language), le point dur de la profusion de formalismes orientés objets est tombé, facilitant par là-même l'introduction de ces technologies dans le domaine industriel. Présent dans le cursus de formation des filières informatiques de la plupart des masters et écoles d'ingénieur, UML est déjà largement utilisé dans l'industrie pour la conception et le développement des systèmes d'information de secteurs très variés comme les finances ou la défense. Les travaux en cours à l'OMG (Objet Management Group) pour introduire dans les évolutions de la norme les points relatifs au domaine du temps réel montrent un intérêt fort pour UML de la part du monde des systèmes et logiciels temps réel ou embarqués avec l'implication de secteurs industriels majeurs comme l'avionique, les télécommunications et l'automobile .
Ce texte vise à faire un point sur les concepts natifs d'UML déjà disponibles en standard et qui peuvent être utilisés pour modéliser des systèmes temps réel. En particulier, nous décrirons rapidement les différents supports fournis par UML pour la modélisation de la concurrence, du comportement, des communications et informations temporelles quantitatives. Il se réfère à la version 2.5 fournie par l'OMG en 2013. Les exemples de modèles ont été construits à l'aide du modeleur UML 2 de référence de la fondation Eclipse ( http://www.eclipse.org/papyrus).
Un second article UML pour le temps réel. Application illustrera ces concepts sur une étude de cas en mettant en évidence une approche méthodologique proposée pour traiter les points les plus délicats de l'utilisation d'UML.
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MOTS-CLÉS
Classe/Objet machine à état messages Spécification et modélisation de logiciels Conception de systèmes temps réel Systèmes embarqués Logiciels temps réel
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 2005 par François TERRIER, Sébastien GÉRARD
DOI (Digital Object Identifier)
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4. Caractéristiques temps réel quantitatives
Les paragraphes précédents étaient dédiés à la modélisation des aspects qualitatifs des applications temps réel : concurrence, communication, comportement et actions. Nous allons maintenant regarder les aspects quantitatifs de la spécification temps réel en UML standard. UML propose un modèle simple utilisable lorsque des informations très précises sur la mesure et les propriétés du temps ne sont pas nécessaires. Cela permet d'effectuer une première spécification de haut niveau, mais peut donner lieu à différentes interprétations si l'on cherche à en déduire des propriétés formelles.
UML définit deux éléments clés Observation et TimeExpression :
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Observation permet d'identifier des événements liés à des comportements modélisés et dont l'occurrence définit des instants ou des durées ;
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TimeExpression permet de spécifier des expressions dont l'évaluation donne une valeur temporelle soit un instant dans le temps, soit un intervalle de temps. UML ne spécifie pas d'unité ni d'opération prédéfinie, leur utilisation reste donc semi-formelle et dépend de conventions définies par les utilisateurs.
Ces données peuvent intervenir en particulier dans deux types de diagrammes : les diagrammes de séquence et les diagrammes d'états.
4.1 Modélisation de propriétés temporelles dans les diagrammes de séquence
Le premier type de diagramme d'UML, particulièrement approprié pour la spécification des systèmes temps réel, est le diagramme de séquence. En effet, un diagramme de séquence possède deux dimensions (paragraphe 3.3.3) :
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l'axe horizontal, qui contient les objets impliqués dans l'interaction décrite...
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