Contributions à la vérification incrémentale des systèmes temporisés à composants

par Emilie Oudot

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Jacques Julliand et de Hassan Mountassir.

Soutenue en 2006

à Besançon , en partenariat avec Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Incrémentation
• Préservation

Résumé

Cette thèse se place dans le contexte de la vérification par model-checking des systèmes temporisés à composants. Le problème d'explosion combinatoire du model-checking rend cette méthode difficile à appliquer sur des systèmes de grande taille. Une issue est d'utiliser desméthodes de développement incrémental, comme le raffinement ou l'intégration de composants. Du point de vue de la vérification, des propriétés doivent pouvoir être vérifiées à chaque étape du processus incrémental (plutôt que sur le modèle complet du système), puis préservées au cours du développement. Les tau-simulations sont un moyen de garantir cette préservation. Ce document présente deux tau-simulations : une tau-simulation temporisée préservant les propriétés de sûreté, et une tau-simulation temporisée sensible à la divergence et respectant la stabilité (DS), préservant toutes les propriétés MITL. Dans le cadre compositionnel que nous considérons, les propriétés de compositionnalité, compatibilité et composabilité des tau-simulations vis-à-vis des opérateurs de composition sont des propriétés essentielles. Elles permettent d'établir ou non que les tau-simulations sont appropriées au développement incrémental. Nous les étudions donc vis-à-vis d'un opérateur de composition à la CSP et d'un opérateur à la CCS. Pour montrer l'intérêt de ces simulations en pratique, nous avons réalisé le prototype VeSTA. Il permet de modéliser des systèmes temporisés par intégration de composants et de garantir la préservation de propriétés MITL en vérifiant la tau-simulation temporisée DS. VeSTA a de plus été conçu à la manière d'Open-Kronos pour pouvoir connecter les modèles considérés à la plate-forme Open-Caesar.

Titre traduit

Contribution to the incremental verification of component-based timed system

Résumé

We are interested in the verification by model-checking of component-based timed systems. The state-space explosion problem of the model-checking makes the method difficult to apply on large-sized systems. A way out is to use incremental development methods, such as refinement or integration of components. From a verification point of view, these methods must provide the possibility to check properties at each step of the incremental process (instead of performing the verification on the complete model of the system). This framework is applicable only if already established properties are preserved by the development. Tau-simulations are a way to guarantee this preservation. This document presents two tau-simulations, for timed systems: a timed tau-simulation which preserves safety properties, and a divergence-sensitive and stability-respecting (DS) timed tau-simulation, which preserves all MITL properties. In compositionnal frameworks, the following properties of the tau-simulations w. R. T. Composition operators are essential: compositionnality, compatibility and composability. They show the interest of the tau-simulations for incremental development. Thus, we study these properties w. R. T. An operator à la CSP, and an operator à la CCS. To show the interest in practice of these simulations, we developped the prototype VeSTA. It focuses on an incremental development of timed systems by integration of components. It allows to guarantee the preservation of MITL properties by checking the DS timed tau-simulation. Moreover, the design of VeSTA was inspired by the tool Open-Kronos, to make possible the connection to the verification platform Open-Caesar.