A Model-based approach to performance and reliability prediction

Modern software systems are increasingly complex and expensive in terms of time and resources. Functional requirement are not the only things to keep in mind when a software system is developed. For these reasons it is essential to know during the design phase if software quality requirements can be achived; this can avoid expensive rehandling of the project or even sensational failures. In this work we will concentrate on the evaluation of the fulfilment of performance and reliability requirements already at the design phase. The problem is that often software engineers don't have the required knowledge to apply performance and reliability evaluation models that are quite distant from tipical design models. To solve this problem we will use some MDA techniques to add an intermediate step between design models and software quality analisys models. In particular we will present KLAPER, an intermediate language used for transformations between models of different nature; we will explain which are the advantages of this model driven approach and we will present a formal semantics (using ASM) of the KLAPER meta model. Moreover we will describe some typical examples of transformation towards some performance models (LQN, SimJava) and towards some reliability models (SimJava, DTMC) done using a QVT like language and we will present a typical use case of the tool realized, for the Eclipse environment, to handle all these KLAPER transformations.

I sistemi software moderni sono sempre più complessi e sempre più costosi da realizzare in termini di tempo e risorse. I requisiti funzionali non sono le uniche cose da considerare quando si sviluppa il progetto di un sistema software. Proprio per questi motivi è fondamentale poter conoscere in fase di design se i requisiti di qualità del software potranno essere soddisfatti o meno; questo può evitare costosi rimaneggiamenti del progetto o addirittura clamorosi fallimenti. In questo lavoro ci concentreremo sulla valutazione del raggiungimento dei requisiti di performance e reliability già in fase di design. Il problema a tal proposito sta nel fatto che spesso i progettisti software non hanno le competenze necessarie per applicare i modelli di valutazione di performance e reliability che sono piuttosto distanti dai tipici modelli di design. Per risolvere questo problema faremo uso di tecniche di MDA per introdurre uno step intermedio tra modelli di design e modelli di analisi della qualità del software. In particolare presenteremo KLAPER, un linguaggio intermedio utilizzato per trasformazioni tra modelli di natura diversa; spiegheremo quali sono i vantaggi introdotti da un approccio di tipo model driven e presenteremo una semantica formale (tramite ASM) del meta modello KLAPER. Inoltre descriveremo anche degli esempi di trasformazione verso alcuni modelli di performance (LQN, SimJava) e reliability (SimJava, DTMC) basati su linguaggio QVT e presenteremo un tipico caso di utilizzo del tool realizzato in ambiente Eclipse per la gestione delle trasformazioni KLAPER.