Analisis Estructurado - DFD - DFC

INGENIERA DE SOFTWARE IRequerimientos DFD

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Tcnicas de Especificacin de RequerimientosAnlisis Estructurado DFDBibliografa.Captulo 12. Ingeniera del Software. Un enfoque prctico. 5ta. Edicin. Roger Pressman. Captulo 8. Ingeniera de Software. 7ma. Edicin. Ian Sommerville. Captulo 7. Anlisis y Diseo de Sistemas. Kendall & Kendall.Ingeniera de Software I 2011

Tcnicas de Especificacin de Requerimientos Dinmicas Anlisis Estructurado3

El Modelo de Anlisis, en realidad un conjunto de modelos, es la primera representacin tcnica de un sistema. El Anlisis Estructurado es un mtodo clsico para el modelado del anlisis. Junto con el anlisis orientado a objetos, dominan el panorama del modelado de anlisis. El anlisis estructurado es una actividad de construccin de modelos. Mediante una notacin especfica, creamos modelos que representan el contenido y flujo de la informacin (datos y control); partimos el sistema funcionalmente, y segn los distintos comportamientos establecemos la esencia de lo que se debe construir.

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Modelado de datos del sistema: Diagrama de Entidad-Relacin

Modelado de funciones del sistema: Diagrama de Flujo de Datos

IBD

Estructura del Modelo de Anlisis

Maquinas de estado finitasModelado de comportamiento del sistema: Diagrama de Transicin de Estados Ingeniera de Software I 2011


El Modelo de Anlisis debe lograr tres objetivos primarios: (1) Describir lo que requiere el cliente, (2) Establecer una base para la creacin de un diseo de software, y (3) Definir un conjunto de requisitos que se pueda validar una vez que se construye el software. En el centro del modelo de anlisis del Anlisis Estructurado, se encuentra el Diccionario de Datos - un almacn que contiene definiciones de todos los objetos de datos consumidos y producidos por el software. Tres diagramas diferentes rodean el ncleo: Diagrama de Entidad- Relacin (DER). Diagrama de Transicin de Estados (DTE) Diagrama de Flujo de Datos (DFD)Ingeniera de Software I 2011


Diagrama de Entidad Relacin El Diagrama de Entidad - Relacin (DER) es la notacin que se usa para realizar la actividad de modelado de datos. Representa las relaciones entre los objetos de datos. Los atributos de cada objeto de datos sealados en el DER se puede describir mediante una descripcin de objetos de datos.


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Diagrama de Transicin de Estados El Diagrama de Transicin de Estados (DTE) indica cmo se comporta el sistema como consecuencia de sucesos externos. Representa los diferentes modos de comportamiento (llamados estados) del sistema y la manera en que se hacen las transiciones de estado a estado. Sirve como la base del modelado de comportamiento. Dentro de la Especificacin de Control (EC) se encuentra ms informacin sobre los aspectos de control del software.Ingeniera de Software I 2011


Diagrama de Flujo de DatosEl Diagrama de Flujo de Datos (DFD) sirve para dos propsitos: (1) proporcionar una indicacin de cmo se transforman los datos a medida que se avanza en el sistema, y (2) representar las funciones (y subfunciones) que transforman el flujo de datos. Proporciona informacin adicional que se usa durante el anlisis del dominio de informacin y sirve como base para el modelado de funcin. En una especificacin de proceso (EP) se encuentra una descripcin de cada funcin presentada en el DFD.Ingeniera de Software I 2011


Modelado de funciones del sistemaDiagrama de Flujo de Datos (DFD)El DFD tiene una visin del sistema del tipo entrada proceso salida:los objetos de datos fluyen hacia el interior del software, se transforman mediante elementos de procesamiento, y los objetos de datos resultantes fluyen al exterior del software.

El DFD no es procedimental ya que no permite representar con su notacin grfica tratamientos condicionales ni bucles. Simplemente muestra el flujo de datos. Es una herramienta que permite visualizar un sistema como una red de procesos funcionales, conectados entre s por conductos y almacenamientos de datos.Ingeniera de Software I 2011


Modelado de funciones del sistemaDiagrama de Flujo de Datos (DFD)Representa la transformacin de entradas a salidas y es tambin llamado diagrama de burbujas o modelo de proceso. Es una herramienta comnmente utilizada por sistemas operacionales en los cuales las funciones del sistema son de gran importancia y son ms complejas que los datos que ste maneja. Existen distintas variantes y notaciones: Stevens, Myers y Constantine [1974], Yourdon y Constantine [1975], Gane y Sarson [1977], De Marco [1978].


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Modelado de funciones del sistemaDiagrama de Flujo de Datos (DFD)Los PROCESOS se representan por crculos o burbujas y representan las funciones individuales que ejecuta el sistema. Las funciones transforman entradas en salidas. Los FLUJOS representan con flechas continuas la informacin que los procesos necesitan como entrada o producen como salida. Los ALMACENAMIENTOS representan con lneas dobles los datos permanentes del sistema en operacin. Al concretarse el diseo dar origen a las bases de datos y archivos. Las ENTIDADES EXTERNAS O TERMINADORES muestran productores o consumidores de informacin que residen fuera de los lmites del sistema.Ingeniera de Software I 2011

Almacn

Entidad


Modelado de funciones del sistemaDiagrama de Flujo de Datos (DFD)


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Modelado de funciones del sistemaDiagrama de Flujo de Datos (DFD)


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Diagrama de Flujo de Datos (DFD)Descomposicin en NivelesSe sigue una aproximacin descendente (top-down), proporcionando en cada nivel mayor detalle funcional. Partir de un modelo inicial e ir refinndolo Diagrama de Contexto (nivel F0)Representacin del sistema como un todo Debera tener un nico proceso y todas las entidades externas, as como tambin los flujos de datos principales que van desde y hacia dichas entidades.

Descomposicin en procesos primitivos Numerar los procesosIngeniera de Software I 2011


Diagrama de Flujo de Datos (DFD)Descomposicin en Niveles


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Diagrama de Flujo de Datos (DFD)Descomposicin en NivelesLas entradas y salidas especificadas en el primer diagrama permanecen constantes en todos los diagramas siguientes. El resto del diagrama original se ampla para incluir de tres a nueve procesos y mostrar almacenes de datos y nuevos flujos de datos de menor nivel. Cada diagrama ampliado debe ocupar una sola hoja de papel. Al ampliar los DFDs para representar subprocesos, se empieza a completar los detalles del movimiento de los datos.Ingeniera de Software I 2011


Diagrama de Flujo de Datos (DFD)Descomposicin en NivelesLa regla principal para crear diagramas hijos estipula que un diagrama hijo no puede producir salida o no puede recibir entrada que el proceso padre no produzca o reciba tambin. Los procesos se podran ampliar o no ampliar, dependiendo de su nivel de complejidad. Cuando no se ampla un proceso, se dice que es funcionalmente primitivo y se llama proceso primitivo.


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Diagrama de Flujo de Datos (DFD)Descomposicin en NivelesVentajas Ayuda a construir la especificacin de arriba abajo Distintos niveles pueden ir dirigidos a personas diferentes (directivos y usuarios) Facilita el trabajo de los analistas (trabajo paralelo de modelado) Facilita la documentacin del sistemaIngeniera de Software I 2011


Diagrama de Flujo de Datos (DFD)Directrices para su construccin(1) el diagrama de flujo de datos de nivel 0 debe reflejar elsoftware/sistema como una sola burbuja; (2) se deben anotar cuidadosamente la entrada y la salida principales; (3) el refinamiento debe comenzar aislando los procesos, los objetos de datos y los almacenes de datos que sean candidatos a ser representados en el siguiente nivel; (4) todas las flechas y las burbujas deben ser rotuladas con nombres significativos; (5) entre sucesivos niveles se debe mantener la continuidad del flujo de informacin; (6) se deben refinar las burbujas de una en una.Ingeniera de Software I 2011


Diccionario de Datos (DD)Listado organizado de todos los datos pertinentes al sistemaDefinicin sin ambigedad de los datos y elementos del sistema Permite revisar consistencia Representa el contenido de la informacin Define el significado de los flujos y los almacenes Un Dato debe contenerTipo Nombre DescripcinIngeniera de Software I 2011


Diccionario de Datos (DD)Notacin= ESTA COMPUESTO DE + Y (SECUENCIA) () OPTATIVO {} ITERACION [ ] SELECCION DE ALTERNATIVAS ** COMENTARIO @ CAMPO CLAVE DE ARCHIVO | SEPARA OPCIONES

EjemplosSELECCION:SEXO = [FEMENINO | MASCULINO]Ingeniera de Software I 2011


Diccionario de Datos (DD)EjemplosDATOS OPCIONALES:DOMICILIO DE CLIENTE =(Dom de envo postal) + (Dom de envo de cuentas) DOMICILIO DE CLIENTE =[Dom de envo postal | Dom de envo de cuentas | Dom de envo postal + Dom de envo de cuentas]

ITERACION:SOLICITUD = NOMBRE DEL CLIENTE + DOMICILIO DE ENVIO + {ARTICULO} SOLICITUD = NOMBRE DEL CLIENTE + DOMICILIO DE ENVIO + 1{ARTICULO}10Ingeniera de Software I 2011


Modelo EsencialCompuesto por el Modelo Ambiental y el Modelo de Comportamiento. Debe indicarse lo que el sistema debe hacer para satisfacer los requerimientos del usuario, con una mnima (en lo posible nula) explicacin de cmo lo hace. Evitar el detalle de cualquier restriccin o aspecto derivado de la implementacin. Pensar el modelo esencial "suponiendo que se dispone de tecnologa perfecta", lo que permite que sobreviva cambios tecnolgicos. La mayora de los usuarios estn metidos en los detalles de la implantacin de su sistema actual y les es difcil enfocar un sistema "DE TECNOLOGIA PERFECTA".Ingeniera de Software I 2011


Modelo EsencialComponentes:1- Modelo AmbientalDefine las interfaces entre el sistema y el ambiente donde el mismo se ejecuta. 1.1 DECLARACION DE PROPOSITOS 1.2 DIAGRAMA DE CONTEXTO 1.3 LISTA DE ACONTECIMIENTOS

2- Modelo de comportamientoDescribe el comportamiento que se requiere del sistema para que interactue con el ambiente: - DFD DER DD DTEIngeniera de Software I 2011


Modelo EsencialComponentes:1- Modelo Ambiental1.1 DECLARACION DE PROPOSITOS En forma sinttica (1 prrafo con 2 o 3 frases) debe indicarse el objetivo del sistema, de que es responsable el sistema 1.2 DIAGRAMA DE CONTEXTO Es un caso especial de DFD donde el sistema se representa en una sola burbuja vinculada con las entidades externas y los almacenamientos externos que el sistema comparte con otros sistemas. 1.3 LISTA DE ACONTECIMIENTOS Se trata de un listado de eventos (estmulos") a los que el sistema debe responder.Ingeniera de Software I 2011


Modelo EsencialComponentes:1- Modelo Ambiental1.3 LISTA DE ACONTECIMIENTOS Tipos de Acontecimientos Flujo (F): llega algn o algunos datos al sistema Temporales (T): comienzan con la llegada de un momento dado en el tiempo. Control (C).


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Modelo AmbientalTipos de AcontecimientosFlujo (F): llega algn o algunos datos al sistema

Un cliente cancela un pedido

Fuente de informacin que tiene los datos. Puede ser una persona, entidad abstracta u otro sistema

Operacin que se realiza

Salida de la operacin sobre algn elemento del sistema


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Modelo AmbientalTipos de AcontecimientosTemporal (T): comienzan con la llegada de un momento dado en el tiempo.

Diariamente requiere un reporte diario de todos los pedidos para la gerencia

Temporalidad

Operacin que se realizaIngeniera de Software I 2011

entidad que lo recibe


Modelo AmbientalLa construccin de un modelo ambiental es lo primero y ms importante en la construccin del modelo de requerimientos del usuario para el nuevo sistema Pero a medida que encaramos un proyecto mayor, hay cientos de flujos, decenas de terminadores y la lista de acontecimientos crece y es difcil de manejarla. Una vez concluido el modelo ambiental hay que chequearlo con los usuarios clave y con el grupo de anlisis para que sea la base del modelo de comportamiento del sistema.Ingeniera de Software I 2011


Modelo EsencialComponentes:2. Modelo de comportamiento El modelo preliminar de comportamiento contiene :Un diagrama preliminar de flujo de datos del sistema (DFD) Un diagrama preliminar de entidad-relacin (DER) Una primer versin del diccionario de datos (DD) Un diagrama de transicin de estados (DTE)

El desarrollo descendente del modelo preliminar propone, partir directamente del diagrama de contexto para obtener una primera versin (Nivel 0) Ingeniera de Software I 2011 del DFD.


Modelo de ComportamientoConstruccin 1- Una burbuja o proceso por cada acontecimiento de la lista. 2- La burbuja se nombra identificando la respuesta del sistema al acontecimiento. 3- Se dibujan las entradas-salidas y los almacenamientos apropiados para que la burbuja funcione. 4- Se chequea el borrador de DFD obtenido con el diagrama de contexto y la lista de acontecimientos.Ingeniera de Software I 2011


Modelo de ComportamientoEs correcto?Tiene un proceso por acontecimiento? Muestra las entradas y salidas necesarias para cada acontecimiento?

Una vez establecida esta correccin se puede comenzar a trabajar para reorganizarlo y llegar al modelo final de comportamiento. El modelo de comportamiento es la representacin del comportamiento final que el sistema debe tener para manejar con xito el ambiente, dentro de las especificaciones requeridas por el usuario.Ingeniera de Software I 2011


Modelo de comportamientoNivelacin de un DFDA partir del DFD preliminar se realizan nivelaciones Ascendentes Agrupa las burbujas con algn criterio Descendentes Descompone las burbujas funcionalmente


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Nivelacin de un DFDAscendentesTiene una utilidad de presentacin al usuario. El DFD preliminar tiene un proceso por cada acontecimiento ==> puede tener 50 burbujas El proceso de nivelacin ascendente tiende a agrupar las burbujas con algn criterio: Utilizando el principio de ocultamiento de la informacin agrupa los procesos que acceden al mismo almacenamiento.


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Nivelacin de un DFDDescendentesEsto se logra produciendo una descomposicin funcional de las burbujas. Las burbujas que no tienen ms explosiones son las burbujas primitivas


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Modelo EsencialResumen:1- Modelo Ambiental1.1 DECLARACION DE PROPOSITOS 1.2 DIAGRAMA DE CONTEXTO 1.3 LISTA DE ACONTECIMIENTOS

2- Modelo de comportamientoDFD DER DD DTE


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EjemploSe desea desarrollar un sistema informtico para administrar un hotel. Actualmente para que un turista se hospede debe existir alguna habitacin disponible acorde a sus necesidades. En caso de no existir una habitacin disponible se le indica la fecha ms prxima de liberacin de una habitacin que tenga las caractersticas deseadas. El turista debe indicar sus datos personales, el tiempo de estada, la agencia de turismo que lo enva. Dicha informacin debe ser registrada, dado que puede ser solicitada por otro sector del hotel en cualquier momento. Cuando un turista se retira se le confecciona la factura segn la categora, y se le calcula la comisin para la agencia de turismo, que es del 5%. Mensualmente se liquida a cada una de las agencias la comisin correspondiente, por los turistas enviados. Tambin se consulta habitualmente las habitaciones libres de una categora determinada a partir de una fecha.Ingeniera de Software I 2011


Entre los acontecimientos detectados en el ejemplo debera haber quedado el acontecimiento:

Un turista se hospeda en el hotel.Dicho acontecimiento consideraremos que involucra el ingreso de datos por parte del turista para la consulta de la habitacin disponible, que ser ocupada por el mismo y sus acompaantesIngeniera de Software I 2011


Un turista se hospeda en el hotelColocamos una burbuja y elegimos su nombre. (Debe ser un verbo que represente el proceso a realizar). Elegimos la entidad externa que interacta con este evento y que es la fuente de informacin, otorgndole su nombre Conectamos ambos elementos a travs de un flujo de datos. Dicho flujo lleva un nombre que es nico para este sistema y debe definirse en el diccionario de datos. Este flujo es el que contiene los datos personales del turista y de la agencia que lo enva, para alojarse en el hotel. Ahora agregamos el almacn de Habitaciones (para conocer las habitaciones de la categora solicitada) y el almacn de Ocupaciones (ser consultado para ver la disponibilidad). Tambin los conectamos con flujos de datos.habitacinPosible

datosIngreso

Habitaciones

Turista

Hospedar turista

habitacinOcupada


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Ocupaciones


Un turista se hospeda en el hotelAhora agregamos los flujos de mensaje de respuesta para el turista, quien debe saber el resultado de la operacin y agregamos el flujo de habitacin ocupada por parte del turista. No debemos olvidarnos de almacenar los datos del turista para futuras consultas. Agregamos el almacn correspondiente y su flujo de datos.

datosIngreso

TuristamensajeDeRespuesta turistaHospedado

Hospedar turista

habitacinPosible Habitaciones habitacinOcupada

habitacinAOcupar Turistas

Ocupaciones


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Recordar que del diccionario de datos se solicitan tres partes: Estructuras, Almacenes y Flujos de datos.AlmacenesHabitaciones: est. datosHabitacin Agencias: est. datosAgencia Precios: est. regPrecio Turistas: est. datosTurista Ocupaciones: est. datosOcupacin

EstructurasdatosHabitacin: nHabitacin + categora datosAgencia: nombreAgencia + cdigoAgencia regPrecio: categora + precioDiario datosTurista: DNI + nombre + apellido + nHabitacinOcupada + agenciaDeEnvo datosOcupacin: nHabitacin + fechaDeIngreso + tiempoEstada + titularHabitacin

SI EL DICCIONARIO DE DATOS NO EST COMPLETO NO SE PUEDE LEER EL DFDIngeniera de Software I 2011

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Tcnicas de Especificacin de RequerimientosAmpliacin del Anlisis Estructurado DFC


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Sistemas De Tiempo RealCaractersticas:Interactan con el mundo real, en marcos temporales que vienen dados por el mundo real. Deben ser fiables, reinicializables y recuperables a fallas.

Ejemplos: Control de naves, control de procesos, investigacin mdica, comunicaciones, etc.==> AMPLIAR EL ANALISIS ESTRUCTURADO


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Sistemas De Tiempo RealEn aplicaciones de tiempo real, el sistema debe controlar la informacin continua en el tiempo generada por algn proceso del mundo real. La notacin del flujo de datos convencional no hace distinciones entre datos discretos y datos continuos en el tiempo. Una ampliacin de la notacin bsica del anlisis estructurado proporciona un mecanismo para representar el flujo de datos continuo en el tiempo. Para representar el flujo continuo en el tiempo se usa la flecha de dos cabezas, mientras que el flujo de datos discreto se representa con una flecha de una sola cabeza.Ingeniera de Software I 2011


DFC Diagrama de Flujo de ControlPara adecuar el modelo a un sistema en tiempo real, la notacin del anlisis estructurado debe permitir procesar eventos y la llegada de continuos datos. Las primeras ampliaciones que se hacen a este mtodo estn efectuadas por Ward y Mellor, y posteriormente lo hacen Hatley y Pirbhai y GoldSmith. Estas ampliaciones permiten reflejar el flujo de control y el procesamiento de control, as como el procesamiento y el flujo de datos.Ingeniera de Software I 2011


DFC


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DFC (Ward y Mellor)Los PROCESOS DE CONTROL se representan con burbujas punteadas; son las funciones que coordinan o sincronizan. Los FLUJOS DE CONTROL se representan con lneas punteadas; son seales o interrupciones Los FLUJOS DE DATOS CONTINUOS se representan con flechas de dos cabezas; son los datos que ingresan de manera continua. Los ALMACENAMIENTOS DE CONTROL se representan mediante lneas dobles punteadas; son los datos de control permanentes del sistema.Ingeniera de Software I 2011


DFC


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DFC (GoldSmith) - Componentes.A los usados en el DFD les agregamosFlujo de evento Proceso de control Almacenes de control


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DFC (Sylvia GoldSmith)Flujo de eventoAcarrea informacin en el sistema. No tiene comportamiento. Sus caractersticas son definidas por lo que acarrea. La primera caracterstica de un flujo nos dice que puede ser:Continuo Discreto

La segunda caracterstica de un flujo est determinada por lo que mueve a lo largo del flujoDatos: Acarrea datos, generalmente mediciones de cosas fsicas, tal como nro. de ladrillos, nivel de agua, etc Eventos: Nos da informacin de que algo est pasando. Puede tomar slo dos estados ej : on/off, V/F, Start/Stop Material/Energa: Acarrea cosas fsicas como, agua, calor, ladrillos, etc.Ingeniera de Software I 2011


DFC (Sylvia GoldSmith)Flujo de eventoEntonces tenemos 6 tipos de flujos: Dato continuo (ej. : termometro ) Dato discreto (ej. :comienzo de una sesion) Evento continuo (ej : chequeo de temperatura ) Evento discreto (ej : una alarma ) Material/Energa continua. (ej : ingreso de calor ) Material/Energia discreto (ej : ingreso de una carta )


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DFC (Sylvia GoldSmith)Flujo de evento

Caldera

Cartero


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DFC (Sylvia GoldSmith)Proceso de controlUn proceso de control muestra control sobre los flujos de datos, y transforma eventos de entrada en eventos de salida Los procesos de control puede tener flujos eventos (entradas y salidas) pero no puede aceptar o generar flujos de datos.comienzoControl temp

prende alarma

est muy calienteIngeniera de Software I

deshabilitar control2011


DFC (Sylvia GoldSmith)Almacenes de controlIgual que los flujos, los almacenes no tienen comportamiento Un depsito de elementos de control que se guardan para ser usados por uno o ms procesos


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DFC (Sylvia GoldSmith)EjemploEl propsito del sistema es :Producir saquito de t con un cierto peso en cajas de 40. Permitir al operador cambiar el peso del saquito. El peso del saquito es controlado. Si el peso del saquito es incorrecto lo descarta. Si el peso es el correcto, el saquito seguir a travs de la cinta hasta caer en una caja. Cuando la caja est llena, es sacada por un robot quien coloca una vaca. El sistema ser controlado por un operador que inicia o para el sistema y adems puede cambiar el peso. La cinta no es controlada por el sistema.Ingeniera de Software I 2011


DFCEjemploLista de acontecimientosOperador inicia el sistema Operador finaliza el sistema Operador cambia el peso establecido Se comunica Caja llena Se comunica el Peso del saquito incorrecto Se comunica Caja nueva C C D C C C

Debe haber al menos un proceso de controlInicia/finaliza Habilita/deshabilita procesosIngeniera de Software I 2011


DFCEjemploCaja llena H/D Peso errneo Caja cambiada H/D

H/D Nuevo peso Start / stop


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