Conception et implantation de système fondé sur les composants. Vers une unification des paradigmes génie logiciel et système

par Marc Poulhiès

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Joseph Sifakis.

Soutenue en 2010

à Grenoble 1 .


  • Résumé

    Le développement de logiciels pour les systèmes embarqués présente de nombreux défis. Cette thèse s'intéresse à ceux posés par les interactions entre les trois phases de conception, d'implantation et de validation. Nous nous intéressons aux caractéristiques du langage de conception et aux techniques de compilation qui permettent d'obtenir dans notre approche l'implantation et un modèle du système. L'analyse de ce modèle permet la validation de l'implantation, ce qui suppose que ce modèle représente fidèlement le système implanté. Nous proposons la construction d'un langage de conception basé sur l'utilisation de composants dont le comportement dynamique est supposé connu. Nous illustrons cette démarche avec un prototype complet appelé Buzz, dans lequel les composants sont des composants Think accompagnés de leur modèle comportemental en BIP. Le compilateur associé à Buzz génère une architecture à composants Think pour l'implantation et un modèle à composants BIP pour les analyses. Nous évaluons Buzz à travers deux expériences. La première présente le développement d'un logiciel pour un exemple simple sur lequel nous démontrons la pertinence des choix techniques. Think nous permet un support d'implantation complet et BIP rend possible la vérification d'un ensemble de propriétés dynamiques. La deuxième expérience est un portage de l'implantation d'un protocole radio utilisé dans des réseaux de capteurs et développée de manière classique, vers Buzz. Elle démontre l'effectivité de notre proposition en termes de langage (Buzz structure et simplifie le code original) ainsi qu'en termes d'outils (compilation et vérification).


  • Résumé

    Software development for embedded systems has many challenges. Ln this thesis, we address those related to the interactions between the three following phases of the software development process: the design phase, the implementation phase and the validation phase. We study the design language characteristics and compilation techniques. Ln our approach, they allow the creation of both an implementation of the system and a model for this implementation. Provided that this model faithfully corresponds to the implementation, the analysis of the model can validate the implemented system. We propose a process for building a language based on software components for which the dynamic behavior is supposed to be given. We illustrate this process with a prototype called Buzz. Buzz uses Think components enriched with their operation al behavioral model in BIP. We developed a compiler for Buzz by extending the current Think compiler. Il generates both an architecture of Think components for the implementation and a BIP model for the analysis. We evaluate Buzz through two experiments. The first ex periment details the software development for an academical example on which we show the soundness of our technical choices. Think provides implementation support (compilation, optimization, deployment) and BIP allows us to verify the system's dynamic properties. The second ex periment focuses on porting to Buzz an application convention ail y developed for a sensor network radio protocol. It underlines the efficiency of our proposaI both in terms of programming language (the result is more structured and simpler than the original code) and in terms of compilation tools and verifications.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (162 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 61 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS10/GRE1/0046/D
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : TS10/GRE1/0046
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