[論文レビュー] Software (Re-)Engineering with PSF III: an IDE for PSF

Bob Diertens|ArXiv.org|Dec 19, 2007

Formal Methods in Verification参考文献 21被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、プロセス代数およびToolBus協調アーキテクチャを用いて構築された、Process Specification Formalism (PSF) 専用の統合開発環境（IDE）を提示する。PSFを用いてIDEのアーキテクチャを指定し、それをToolBusアプリケーションに精錬することで、生成されたスクリプトとカスタムGUIを介して、既存のPSF Toolkitツールを変更せずにシームレスに統合する。

ABSTRACT

We describe the design of an integrated development environment (IDE) for PSF. In the software engineering process we used process algebra in the form of PSF for the specification of the architecture of the IDE. This specification is refined to a PSF specification of the IDE system as a ToolBus application, by applying vertical and horizontal implementation techniques. We implemented the various tools as specified and connected them with a ToolBus script extracted from the system specification.

研究の動機と目的

• 形式的技法を用いたインタラクティブなソフトウェア工学を支援するPSF特化型IDEの設計および実装。
• プロセス代数（PSF）を用いてソフトウェアアーキテクチャを体系的かつ段階的に指定および精錬する可能性の検証。
• 既存のPSF Toolkitツールを最小限の変更で統合し、一貫性のあるIDE環境に統合すること。
• 個々のツールインターフェースを統合しながらモジュラリティと拡張性を保持する統合GUIの開発。

提案手法

• 通信（snd/rec）およびコンポonentのカプセル化にPSFプリミティブを用いてIDEのアーキテクチャを指定。
• 垂直的および水平的精錬技法を適用し、アーキテクチャ仕様をToolBusアプリケーション仕様に変換。
• 精錬された仕様から手動でToolBusスクリプトを抽出し、ツール間の相互作用を調整。
• 各IDEコンポonent（エディタマネージャ、コンパイラ、エラー表示ツール、シミュレータ、アニメーション生成ツール）を、既存のPSF Toolkitコンポonentを用いて独立したツールとして実装。
• Tcl/Tkを用いてカスタムGUIツールを開発し、コンテナーウィンドウおよびパネルドウインドウメカニズムを用いてコンポonentウィンドウを統合およびレイアウト。
• コンテナーウィンドウの識別子をToolBusスクリプトに初期化し、適切なウィンドウ階層とツール間通信を可能に。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 プロセス代数（PSF）は、複雑なIDEアーキテクチャの指定および精錬を効果的に支援できるか？
• RQ2 既存のPSF Toolkitツールは、最小限の変更で新しいIDEにどれほど再利用可能か？
• RQ3 複数の独立したツールインターフェースを統合する統合GUIを、それらの動作を変更せずにどのように構築できるか？
• RQ4 拡張性のあるIDEを構築する際、ToolBusのような協調アーキテクチャの実用的利点は何か？
• RQ5 PSF仕様のシミュレーションおよびアニメーションは、IDE開発における設計検証およびステークホルダーとのコミュニケーションをどのように向上させるか？

主な発見

• PSFの使用により、形式的かつシミュレーション可能なIDEアーキテクチャの仕様化が可能となり、初期段階での検証と精錬が可能になった。
• PSF仕様から導出されたToolBusスクリプトは、下位層のツールを変更せずに、IDEコンポonent間の相互作用を正常に調整した。
• エディタマネージャコンポonentにより、外部エディタ（例：Emacs、Vim）のインターフェースを変更せずにシームレスに統合でき、ユーザーの柔軟性が向上した。
• コンパイラコンポonentはPerlで実装され、モジュールファイルの一貫性を保証するためのプレパーサーチェックを含んでおり、元のパーサーの変更を回避した。
• エラー表示ツールおよびシミュレータはTcl/Tkで作成された軽量なラッパーとして実装され、元のツールの機能を保持しながらGUI統合を実現した。
• Tcl/Tkのコンテナーウィンドウおよびパネルドウインドウ機能を用いて構築された統合GUIは、動的リサイズおよびモジュラーなレイアウトをサポートする一貫性のあるインターフェースを提供し、ユーザビリティを向上させた。