In diesem Dokument, das im Rahmen der Lehrveranstaltung Embedded Systems an der Fachhochschule in Wiesbaden entstanden ist, wird auf die Echtzeiterweiterungen in UML 2.0 bzw. UML-RT ein. Es ist von Vorteil wenn Sie mit UML vertraut sind, da sich das Verstehen sonst teilweise etwas kompliziert darstellt.
Das Dokument ist zweigeteilt zu betrachten. Zum ersten sind ca. zwanzig Seiten, die sich mit den Erweiterungen und Notationen für UML beschäftigen wie z.B. neue Notationen für das Sequenzdiagramm oder aber auch den vollkommen neuen Diagrammtypen des Timingdiagramms. Im Anschluss daran werden die bisher in UML-RT verwendeten Erweiterungen mit ihren neuen Gegenstücken in UML 2.0 verglichen und es wird noch kurz auf den Mechanismus der Profiles und im Speziellen auf das Profile for Schedulability, Performance, and Time eingegangen. Im zweiten Teil des Dokuments sind sämtliche Stereotypen, die als Erweiterungen für UML im Profile for Schedulability, Performance, and Time sind aufgelistet.
Inhaltsverzeichnis
Einführung:
Inhaltsverzeichnis:
Sequenzdiagramm:
Duration Observation:
Duration Constraint:
Time Observation:
Time Constraint:
Timingdiagramm:
1. Form
2. Form
3. Form
Notationen:
Vergleich UML – RT in UML 2.0:
UML-RT:
Capsules
Ports:
Connectoren:
Protokolle:
Statecharts:
UML 2.0 :
Komponenten:
Ports
Connectoren:
Signale:
Interfaces:
Statecharts:
Profiles:
Profile for Schedulability, Performance and Time:
RTresourceModeling:
<<GRMacquire>>
<<GRMcode>>
<<GRMdeploys>>
<<GRMrealize>>
<<GRMrelease>>
<<GRMrequires>>
Tagged Values:
RTtimeModeling
<<RTaction>>
<<RTclkInterrupt>>
<<RTclock>>
<<RTdelay>>
<<RTevent>>
<<RTinterval>>
<<RTnewClock>>
<<RTnewTimer>>
<<RTpause>>
<<RTreset>>
<<RTset>>
<<RTstart>>
<<RTstimulus>>
<<RTtime>>
<<RTtimeout>>
<<RTtimer>>
<<RTtimeService>>
<<RTtimingMechanism>>
Tagged Values:
RTconcurrencyModeling
<<CRaction>>
<<CRasynch>>
<<CRconcurrent>>
<<CRcontains>>
<<CRdeferred>>
<<CRimmediate>>
<<CRmsgQ>>
<<CRsynch>>
SAprofile
<<SAengine>>
<<SAowns>>
<<SAprecedes>>
<<SAresource>>
<<SAresponse>>
<<SAschedRes>>
<<SAscheduler>>
<<SAsituation>>
<<SAtrigger>>
<<SAusedHost>>
<<SAuses>>
PAprofile
<<PAclosedLoad>>
<<PAcontext>>
<<PAhost>>
<<PAopenLoad>>
<<PAresource>>
<<PAstep>>
Tagged Values:
RSAprofile
<<RSAchannel>>
<<RSAclient>>
<<RSAconnection>>
<<RSAmutex>>
<<RSAorb>>
<<RSAserver>>
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die detaillierte Darstellung und Analyse von Echtzeiterweiterungen in UML 2.0 sowie der Vergleich mit dem etablierten Standard UML-RT. Die Forschungsfrage konzentriert sich darauf, wie zeitliche Aspekte, Ressourcenmodellierung und Performance-Analyse in modernen UML-basierten Systemmodellen abgebildet werden können.
- Erweiterungen der UML-Notationen für Sequenz- und Timingdiagramme.
- Vergleichende Analyse zwischen UML-RT (Capsules, Ports) und UML 2.0 (Komponenten).
- Detaillierte Untersuchung des Profils "Profile for Schedulability, Performance, and Time".
- Systematische Auflistung und Beschreibung der für die Echtzeitmodellierung notwendigen Stereotypen und Tagged Values.
Auszug aus dem Buch
Timingdiagramm:
Das Timingdiagramm ist ein Diagrammtyp der in UML 2.0 erstmals verwendet wird. Es stammt aus dem Elektro-Ingenieurwesen und dient dazu das Verhalten einer Instanz im zeitlichen Verlauf zu sehen. Die im Kapitel Sequenzdiagramm erklärten Notationen wie Duration Constraint, Time Observation, Duration Observation und Time Constraint können auch hier verwendet werden. Zur genaueren Erläuterung bitte ich sie in diesem Kapitel nachzulesen. Ein Timingdiagramm kann in drei Formen dargestellt werden.
Kapitelzusammenfassung
Sequenzdiagramm: Erläutert die Erweiterungen der bekannten Diagrammform um zeitliche Aspekte wie Duration- und Time-Constraints.
Timingdiagramm: Beschreibt einen in UML 2.0 neuen Diagrammtyp zur Darstellung des Verhaltens von Instanzen im zeitlichen Verlauf in drei verschiedenen Formen.
Vergleich UML – RT in UML 2.0: Gegenüberstellung der Konzepte aus UML-RT (Capsules, Ports) mit den entsprechenden neuen Komponenten-Konzepten in UML 2.0.
Profiles: Einführung in den Mechanismus der UML-Profile zur semantischen Erweiterung ohne Syntaxänderung.
Profile for Schedulability, Performance and Time: Detaillierte Vorstellung der wichtigsten Unterprofile für Echtzeitsysteme, inklusive der Definitionen für Ressourcen, Zeitmodellierung und Concurrency.
RSAprofile: Spezielle Darstellung der Konzepte für RT CORBA Anwendungen innerhalb des Modellierungs-Frameworks.
Schlüsselwörter
UML 2.0, UML-RT, Echtzeitsysteme, Timingdiagramm, Sequenzdiagramm, Capsule, Profile for Schedulability Performance and Time, Stereotypen, Tagged Values, Ressourcenmodellierung, Echtzeitmodellierung, CORBA, Performance Analyse
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Ausarbeitung befasst sich mit den Möglichkeiten der Echtzeitmodellierung innerhalb der Unified Modeling Language (UML) 2.0 und der Gegenüberstellung mit dem spezialisierten Standard UML-RT.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen umfassen die Erweiterung von Diagrammtypen um Zeitinformationen, den Vergleich zwischen Architektur-Konzepten wie Capsules und Komponenten sowie die Nutzung von UML-Profilen zur Modellierung von Performance- und Echtzeiteigenschaften.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel ist es, dem Leser die notwendigen Werkzeuge und Notationen an die Hand zu geben, um komplexe Echtzeit-Architekturen präzise spezifizieren zu können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt eine deskriptive und vergleichende Analyse-Methode, die auf den offiziellen OMG-Spezifikationen für UML 2.0 und dem zugehörigen Echtzeit-Profil basiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Erläuterung neuer Diagramm-Notationen, den direkten Vergleich von UML-RT und UML 2.0-Strukturen sowie ein umfangreiches Referenzkapitel zu den verfügbaren Stereotypen im "Profile for Schedulability, Performance, and Time".
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich am besten mit Begriffen wie UML 2.0, Echtzeitmodellierung, Scheduling, Performance-Analyse und Profilen beschreiben.
Warum ist der Vergleich zwischen Capsules und Komponenten wichtig?
Der Vergleich ist essenziell, da UML-RT als Vorläufer mit spezialisierten "Capsules" für eingebettete Systeme konzipiert wurde, während UML 2.0 diese Funktionalität in ein allgemeineres Komponentenmodell überführt hat.
Was ist das "Profile for Schedulability, Performance, and Time"?
Es handelt sich um eine standardisierte UML-Erweiterung, die es Entwicklern ermöglicht, Anforderungen an die Zeitplanung, Leistungsfähigkeit und Ressourcenauslastung direkt im Systemmodell zu definieren und zu analysieren.
- Quote paper
- Christian H. Becker (Author), 2004, Echtzeiterweiterungen in UML 2.0 und UML-RT, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/25127
