Langages de scénarios : utiliser des ordres partiels pour modéliser, vérifier et superviser des sytèmes parallèles et répartis

par Thomas Gazagnaire

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Claude Jard.

Soutenue en 2008

à Rennes 1 .


  • Résumé

    Cette thèse se place dans le cadre de la modélisation et de l'analyse de systèmes parallèles et répartis. Plus précisément, nous nous intéressons à la modélisation, la vérification et la supervision de systèmes, composés d'entités indépendantes interagissant localement par mémoire partagée et globalement par échange asynchrone de messages. Dans ce contexte, plutôt que de modéliser séparément chaque entité, puis d'analyser les comportements qui peuvent se produire lorsque ces entités interagissent, nous fournissons une théorie permettant de modéliser globalement le système considéré tout en conservant des propriétés de vérification et de supervision décidables. Cette théorie se base sur le formalisme des ordres partiels étiquetés (appelés "pomsets"). Dans ce but, nous définissons le modèle des HMSC causaux qui étend le formalisme des HMSC en autorisant, comme pour les traces de Mazurkiewicz, certains évènements à commuter sur chaque processus. Nous montrons, tout d'abord, qu'une restriction syntaxique des HMSC causaux a le même pouvoir d'expression que les réseaux bornés d'automates mixtes, un modèle qui étend les réseaux d'automates asynchrones de Zielonka et les réseaux d'automates communicants. De plus, nous montrons que les méthodes classiques de model-checking de systèmes séquentiels peuvent s'appliquer aux modèles plus concis basés sur les pomsets, comme les HMSC causaux, sans perte d'efficacité. Enfin, nous proposons des méthodes de traitement efficace d'observations volumineuses d'exécutions réparties, ainsi que des techniques de supervision, telles que le diagnostic ou la corrélation d'évènements, qui utilisent des modèles basés sur les pomsets.

  • Titre traduit

    Scenario languages : using partial orders to model, verify and supervise concurrent and distributed systems


  • Résumé

    Our work is dedicated to the modeling and the analysis of concurrent and distributed systems. More precisely, we seek to model, verify and supervise systems composed by autonomous entities which interact locally through shared memory and globally through asynchronous message passing. In this context, we argue that, instead of modeling each entity independently and then analyzing what happens when all of them interact, it is better to have a complete theory to globally describe a concurrent system, in which verification and supervision analysis are decidable. This theory is based on partially ordered multisets (ie. "pomsets") which is a ``true-concurrency'' model. To this end, we defined the causal HMSC model, based on pomsets and which extends the standardized HMSC formalism with constructs from Mazurkiewicz trace theory. We first show that a syntactic restriction of causal HMSC is equivalent to bounded mixed automata, a formalism which extends Zielonka asynchronous automata and communicating finite state machines. We also show that classical model-checking techniques can be extended to pomsets-based formalisms without losing efficacy. This is an important result, as pomsets-based formalisms, such as causal HMSC, are more concise than sequential system formalisms. Finally, we propose efficient methods to analyse large recorded files from distributed executions and we propose supervision techniques such as diagnosis and event correlation, using pomsets-based models of distributed and concurrent systems.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (178 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [167]-176. Index

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2008/35
  • Bibliothèque : Centre de recherche INRIA Rennes - Bretagne Atlantique. Service IST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : D.4 - GAZ
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