Prévention et détection des interférences inter-aspects : méthode et application à l'aspectisation de la tolérance aux fautes

La programmation orientée aspects (POA) sépare les différentes préoccupations composant un système informatique pour améliorer la modularité. La POA offre de nombreux bénéfices puisqu'elle permet de séparer le code fonctionnel du code non-fonctionnel améliorant ainsi leur réutilisation et la configurabilitè des systèmes informatiques. La configurabilité est un élément essentiel pour assurer la résilience des systèmes informatiques, puisqu’elle permet de modifier les mécanismes de sûreté de fonctionnement. Cependant le paradigme de programmation orientée aspect introduit de nouveaux défis pour le test. Dans les systèmes de grande taille où plusieurs préoccupations non fonctionnelles cohabitent, une implémentation à l'aide d'aspects de ces préoccupations peut être problématique. Partageant le même flot de données et le même flot de contrôle les aspects implémentant les différentes préoccupations peuvent écrire dans des variables lues par d'autres aspects ou interrompre le flot de contrôle commun aux différents aspects empêchant ainsi l'exécution de certains d'entre eux. Dans cette thèse nous nous intéressons plus spécifiquement aux interférences entre aspects dans le cadre du développement de mécanismes de tolérance aux fautes implémentés sous forme d’aspects. Ces interférences sont dues à une absence de déclaration de précédence entre les aspects ou à une déclaration de précédence erronée. Afin de mieux maîtriser l’assemblage des différents aspects composant un mécanisme de tolérance aux fautes, nous avons développé une méthode alliant l'évitement à la détection des interférences au niveau du code. Le but de l'évitement est d'empêcher l'introduction d'interférences en imposant une déclaration de précédence entre les aspects lors de l'intégration des aspects. La détection permet d'exhiber lors du test les erreurs introduites dans la déclaration des précédences. Ces deux facettes de notre approche sont réalisées grâce à l’utilisation d’une extension d'AspectJ appelée AIRIA. Les constructions d'AIRIA permettent l’instrumentation et donc la détection des interférences entre aspects, avec des facilités de compilation permettant de mettre en œuvre l’évitement d’interférences. Notre approche est outillée et vise à limiter le temps de déboguage : le testeur peut se concentrer directement sur les points où une interférence se produit. Nous illustrons notre approche sur une étude de cas: un protocole de réplication duplex. Dans ce contexte le protocole est implémenté en utilisant des aspects à grain fin permettant ainsi une meilleure configurabilité de la politique de réplication. Nous montrons que l'assemblage de ces aspects à grain fin donne lieu à des interférences de flot de données et flot de contrôle qui sont détectées par notre approche d'instrumentation. Nous définissons un ensemble d'aspects interférant pour l'exemple, et nous montrons comment notre approche permet la détection d'interférences. ABSTRACT : Aspect-oriented programming (AOP) separates the different concerns of a computer software system to improve modularity. AOP offers many benefits since it allows separating the functional code from the non-functional code, thus improving reuse and configurability of computer systems. Configurability is essential to ensure the resilience of computer systems, since it allows modifying the dependability mechanisms. However, the paradigm of aspectoriented programming introduces new challenges regarding testing. In large systems where multiple non-functional concerns coexist, an AOP implementation of these concerns can be problematic. Sharing the same data flow and the same control flow, aspects implementing different concerns can write into variables read by other aspects, or interrupt the control flow involving various aspects, and thus preventing the execution of some aspects in the chain. In this work we focus more specifically on interference between aspects implementing fault tolerance mechanisms. This interference is due to a lack of declaration of fine-grain precedence between aspects or an incorrect precedence declaration. To better control the assembly of the various aspects composing fault tolerance mechanisms, we have developed a method combining avoidance of interferences with runtime detection interferences at code level. The purpose of avoidance is to prevent the introduction of interference by requiring a statement of precedence between aspects during the aspects integration. Detection allows exhibiting during the test, errors introduced in the precedence statement. These two aspects of our approach are performed through the use of an extension called AspectJ AIRIA. AIRIA ‘s constructs allow instrumentation and therefore the detection of interference between aspects, with facilities compilation to implement the interference avoidance. Our approach is designed and equipped to limit the debugging time : the tester can focus directly on the points where an interference occurs. Finaly, we illustrate our approach on a case study : a duplex replication protocol. In this context, the protocol is implemented using fine grained aspects allowing a better configurability of the replication policy.We show that the assembly of these fine-grained aspects gives rise to interference data flow and control flow that are detected by our instrumentation approach. We define a set of interfering aspects in this example, and show how our approach allows the detection of interferences

Prévention et détection des interférences inter-aspects (méthode et application à l'aspectisation de la tolérance aux fautes)

La programmation orientée aspects (POA) sépare les différentes préoccupations composant un système informatique pour améliorer la modularité. La POA offre de nombreux bénéfices puisqu'elle permet de séparer le code fonctionnel du code non-fonctionnel améliorant ainsi leur réutilisation et la configurabilitè des systèmes informatiques. La configurabilité est un élément essentiel pour assurer la résilience des systèmes informatiques, puisqu elle permet de modifier les mécanismes de sûreté de fonctionnement. Cependant le paradigme de programmation orientée aspect introduit de nouveaux défis pour le test. Dans les systèmes de grande taille où plusieurs préoccupations non fonctionnelles cohabitent, une implémentation à l'aide d'aspects de ces préoccupations peut être problématique. Partageant le même flot de données et le même flot de contrôle les aspects implémentant les différentes préoccupations peuvent écrire dans des variables lues par d'autres aspects ou interrompre le flot de contrôle commun aux différents aspects empêchant ainsi l'exécution de certains d'entre eux. Dans cette thèse nous nous intéressons plus spécifiquement aux interférences entre aspects dans le cadre du développement de mécanismes de tolérance aux fautes implémentés sous forme d aspects. Ces interférences sont dues à une absence de déclaration de précédence entre les aspects ou à une déclaration de précédence erronée. Afin de mieux maîtriser l assemblage des différents aspects composant un mécanisme de tolérance aux fautes, nous avons développé une méthode alliant l'évitement à la détection des interférences au niveau du code. Le but de l'évitement est d'empêcher l'introduction d'interférences en imposant une déclaration de précédence entre les aspects lors de l'intégration des aspects. La détection permet d'exhiber lors du test les erreurs introduites dans la déclaration des précédences. Ces deux facettes de notre approche sont réalisées grâce à l utilisation d une extension d'AspectJ appelée AIRIA. Les constructions d'AIRIA permettent l instrumentation et donc la détection des interférences entre aspects, avec des facilités de compilation permettant de mettre en œuvre l évitement d interférences. Notre approche est outillée et vise à limiter le temps de déboguage : le testeur peut se concentrer directement sur les points où une interférence se produit. Nous illustrons notre approche sur une étude de cas: un protocole de réplication duplex. Dans ce contexte le protocole est implémenté en utilisant des aspects à grain fin permettant ainsi une meilleure configurabilité de la politique de réplication. Nous montrons que l'assemblage de ces aspects à grain fin donne lieu à des interférences de flot de données et flot de contrôle qui sont détectées par notre approche d'instrumentation. Nous définissons un ensemble d'aspects interférant pour l'exemple, et nous montrons comment notre approche permet la détection d'interférences.Aspect-oriented programming (AOP) separates the different concerns of a computer software system to improve modularity. AOP offers many benefits since it allows separating the functional code from the non-functional code, thus improving reuse and configurability of computer systems. Configurability is essential to ensure the resilience of computer systems, since it allows modifying the dependability mechanisms. However, the paradigm of aspectoriented programming introduces new challenges regarding testing. In large systems where multiple non-functional concerns coexist, an AOP implementation of these concerns can be problematic. Sharing the same data flow and the same control flow, aspects implementing different concerns can write into variables read by other aspects, or interrupt the control flow involving various aspects, and thus preventing the execution of some aspects in the chain. In this work we focus more specifically on interference between aspects implementing fault tolerance mechanisms. This interference is due to a lack of declaration of fine-grain precedence between aspects or an incorrect precedence declaration. To better control the assembly of the various aspects composing fault tolerance mechanisms, we have developed a method combining avoidance of interferences with runtime detection interferences at code level. The purpose of avoidance is to prevent the introduction of interference by requiring a statement of precedence between aspects during the aspects integration. Detection allows exhibiting during the test, errors introduced in the precedence statement. These two aspects of our approach are performed through the use of an extension called AspectJ AIRIA. AIRIA s constructs allow instrumentation and therefore the detection of interference between aspects, with facilities compilation to implement the interference avoidance. Our approach is designed and equipped to limit the debugging time : the tester can focus directly on the points where an interference occurs. Finaly, we illustrate our approach on a case study : a duplex replication protocol. In this context, the protocol is implemented using fine grained aspects allowing a better configurability of the replication policy.We show that the assembly of these fine-grained aspects gives rise to interference data flow and control flow that are detected by our instrumentation approach. We define a set of interfering aspects in this example, and show how our approach allows the detection of interferences.TOULOUSE-INP (315552154) / SudocSudocFranceF

Consistance et protection des données dans les systèmes collaboratifs par les méthodes formelles

Le développement de logiciels complexes ou de contenus multimédias implique de nos jours plusieurs personnes de plus en plus géographiquement dispersées à travers le monde qui collaborent à travers des systèmes d’édition collaborative. Le but principal de cette collaboration est l’amélioration de la productivité et la réduction du temps et des coûts de développement. L’un des défis majeurs de ces outils d’édition collaborative est d’assurer la convergence et la fiabilité des données partagées. Pour répondre à ce défi, plusieurs approches existent dans la littérature parmi lesquelles, nous avons l’approche multiversions (MV), l’approche des types de données commutatives répliquées (CRDT) et l’approche de la transformée opérationnelle (OT). La première se base sur le principe du copier, modifier et fusionner et utilise un serveur central chargé de la fusion des différentes copies provenant des sites participant à la collaboration. Les modifications effectuées par chaque site sur sa copie ne sont fusionnées à la copie centrale qu’à la demande de l’utilisateur. La difficulté majeure de cette approche est le coût lié au stockage des diverses versions sur le serveur, l’utilisation d’estampilles pour ordonner les opérations lors de la fusion. Ce qui la rend difficilement utilisable dans un contexte d’environnement distribué. La deuxième approche considère que toutes les opérations sont commutatives donc pouvant être exécutées dans un ordre quelconque. Quant à la dernière approche, elle s’appuie sur une transformation des opérations reçues des sites distants par rapport à celles qui leur sont concurrentes. Dans cette approche, un algorithme de transformation inclusive (IT) est utilisé afin d’assurer la convergence des copies, mais la plupart des algorithmes proposés dans la littérature ne satisfont pas les critères de convergence. En plus de la cohérence, la fiabilité des données reste un autre défi dans les systèmes collaboratifs. Pour faire face à ce défi, plusieurs applications encapsulent, dans leur code source, des fonctionnalités transverses telles que celles de sécurité afin de répondre aux exigences de confidentialité et d’intégrité des données. Dans la littérature, la programmation orientée aspect (AOP) est l’une des approches utilisées afin d’assurer la modularité, la maintenabilité et la réutilisation des composants d’un logiciel. Une des difficultés de ce paradigme de programmation est l’assurance qu’une propriété de sécurité reste satisfaite après le tissage entre le programme de base et tous les aspects encapsulant les préoccupations transverses. Ce qui implique de trouver des techniques automatiques de vérification des propriétés de sécurité une fois le tissage fait. Dans le registre de la fiabilité des données, le contrôle d’accès joue un rôle prépondérant. Ainsi, en ce qui concerne le partage de contenus multimédias publiés sur le Web, il est nécessaire de collaborer pour les alimenter, mais un des défis majeurs est de les rendre fiables.----------ABSTRACT: Complex software and Web content development involve nowadays multiple programmers located in different areas working together on the same development project using collaborative systems in order to achieve efficiency, improve productivity and reduce development time. One of the key challenge in such a development environment is ensuring the convergence and the reliability of the shared data or content. In the literature, many approaches have been proposed to face this challenge. Among those approaches, we have multi-version (MV), commutative replication data type (CRDT) and operational transformation (OT) approach. The first approach is based on the "copy, modify and merge" principle and uses a central server to merge the updates from the different sites participating in the collaboration. The local updates of a specific site are merged only on demand. The key drawback of this approach is the storage cost of the various versions on the server and the overhead due to the generation of stamps for the operations ordering. Thus, this drawback makes this approach difficult to use in the context of a distributed collaborative environment. The second approach preconizes that all the operations are commutative so that they can be executed in any given order. The latter approach is based on the transformation of all the operations received from the remote sites against their concurrent operations before being merged. In this approach, an inclusive transformation algorithm is used in order to ensure the convergence criteria. Unfortunately, most of the proposed algorithms in the literature do not satisfy the convergence criteria. Beside the convergence, the reliability of the data remains another challenge in the collaborative systems. In order to face this challenge, many programs encapsulate crosscutting concerns (e.g. security, logging) for data confidentiality and integrity purposes. In the literature, aspect-oriented programming (AOP) is one the approaches used to better modularize the separation of concerns in order to make easier the maintenance and the reuse of the software components. However, one challenge of this paradigm is the insurance that a given property such as security one remains satisfied after the weaving of the base program and the aspects. Thus, we may find automated way to verify such security properties in the woven program. Concerning data reliability, access control is one of the major piece of the puzzle. Thus, in the Web content publication, one challenge is to collaborate in order to produce them and the other key challenge is to make them reliable

Perspectives nouvelles des relations industrielles

Dans cet article l’auteur écrit que nous continuons à scruter de vieux problèmes qui demeurent pratiquement inexpliqués. Car ces problèmes ont été abordés avec un certain manque d'imagination au niveau des méthodes, sans esprit de continuité et surtout sans déployer les efforts voulus en vue d'intégrer les connaissances acquises au sein d'un corps cohérent de théorie. L'auteur fait le point et surtout dégage des perspectives nouvelles en relations industrielles.The main purpose of this study is to know whether the multi-disciplinary approach which gave birth and afterward stimulated the evolution of industrial relations in North America is still valid or not ?The creation of Departments of industrial relations is the beginning of the modern era in this field. Such departments, as those of Laval's and Montreal's since 1944, in spite of their youth, succeeded in supplying private enterprises as well as Public administration with competent graduates. But the pioneers worried a lot about the slowness of research in industrial relations. Such association as the IRRA, established in 1948, completed the reflexion begun by the foundators in stimulating research in every aspects of labor, particularly in favouring the multi-disciplinary approach.THE ROLE OF UNIVERSITY AND GOVERNMENTConscious of its role in society, the University, by creating departments of industrial relations, wished to bring one of the answers to the many problems of our community in favouring research and accumulation of knowledge on labor problems. This institution cannot ignore the difficulties of our society in evolution. Even though many problems of manpower are out of date, some of them remain unsolved, but it should not refrain us from looking for the true meaning of labor, its role in our environment and its influence on our behaviour.On the other hand, the role of the state in the field of industrial relations has changed a lot. It must now be more than a simple law-maker and a protector of property and personal security. It must look for a consensus between the interests involved. To do so, the state must have its own staff of specialists in industrial relations.The growth of trade-unionism, the coming of collective bargaining and the intervention of the governments have given industrial relations an extremely fluid, delicate and complex character that demands everywhere the presence of a highly qualified personnel.THE NEW APPROACHAfter a while, individual research was not valid any more. The need for exchange between the different disciplines became necessary in order to verify the many hypotheses. By creating departments of industrial relations, no one wanted to eliminate or to minimize the role of the traditional sciences. On the contrary they will always remain the basis of study for labor problems. Individual research bringing only parts of solutions, the creation of multi-disciplinary study team was to allow deeper and more comprehensive analysis of certain phenomenous never truly examined.After surveys and information, one might criticize that we failed to look for a general interest common to all sciences involved in labor problems and that we cared too much for actuality instead of deepening the studies.We continue to examine old problems which practically remain unexplained because they were approached with a lack of imagination in the methods, without a spirit of continuity and especially without really trying to integrate the results obtained into a coherent theorical framework.From the preceeding critics does not follow a systematic refusal to the multi-disciplinary approach for the study of labor problems. We believe that multi-disciplinary teaching is essential for a real understanding and interpretation of the problems. Two results will follow :1 ) more and more important essays of conceptualization ;2) trends of integration between the different sciences,A NEW STARTIf we want a new start in the field of industrial relations, we will have to solve the following problems :1 ) lack of material and human resources ;2 ) slowness of research ;3) lack of professorial resources.It is only with the multi-disciplinary research that an integration of the concepts and a real dialogue might be realized between specialists of different approaches of multi-disciplinary and inter-universitary research with a frame of progression accepted by all and within a frame of reference that would allow everyone to bring his effort.The most important thing in my proposal is the notion of exchange which is the counterpart of the principle of the division of labor. We think that if we want to elaborate a frame of reference being common to all specialists in industrial relations, that frame of reference will have to be based on the concept of exchange

Contribution à la commande sûre des Systèmes à Événements Discrets

Les activités de recherche rentrent dans le spectre de la section 61 du CNU et ont pour domaine l’Automatique des Systèmes à Événements Discrets (SED). Elles sont conduites en vue d’accroître la sûreté de fonctionnement des systèmes automatisés comme ceux qu’il est possible de trouver dans le cadre de la production manufacturière, de la production d'énergie ou du transport. Une grande partie de ces recherches a concerné la conception sûre des systèmes de contrôle-commande à base d’Automates Programmables Industriels (API) et plus particulièrement les thématiques suivantes :- la vérification formelle de programmes de contrôle-commande,- la synthèse algébrique de programmes de contrôle-commande à partir de spécifications informelles,- le test de conformité d’un contrôleur logique vis-à-vis de sa spécification.D'autres recherches ont porté sur la formalisation des outils pour l’analyse de sûreté, utilisés dans le cadre de l’analyse prévisionnelle des risques d’un équipement ou d’une installation industrielle. Cette formalisation des outils utilisés en sûreté a été faite en examinant avec un point de vue SED une problématique qui ne l’était pas à son origine. Il a été étudié :- la modélisation algébrique des arbres de défaillances dynamiques,- l’analyse prévisionnelle des risques d’un point de vue qualitatif pour les systèmes réparables à partir de Boolean logic Driven Markov Processes (BDMPs),- l’analyse prévisionnelle des risques d’un point de vue quantitatif pour les systèmes réparables à l’aide de chaînes de Markov.D'une manière générale, ces activités de recherche ont pour objectif de proposer des apports formels ou méthodologiques à des outils de modélisation généralement issus de l’industrie tout en répondant à des besoins industriels déjà présents ou sur le point de le devenir

Abstraction et vérification de programmes informatiques

Les systèmes informatiques offrent une grande flexibilité aux usagers en leur permettant l'accès, notamment par le biais de réseaux de télécommunication ou de l'Internet, à un vaste éventail de services. Toutefois, certains de ces services sont soumis à de fortes contraintes de sécurité, comme le télépaiement qui est au coeur du commerce électronique. Ainsi, les fournisseurs et les utilisateurs expriment des besoins croissants, et antagonistes, en sécurité. Répondre à ces deux besoins simultanément est un enjeu technologique transversal à de nombreux domaines de l'informatique. L'objectif de ce travail est de développer un mécanisme permettant de garantir la sécurité des systèmes, en s'appuyant sur l'expérience établie dans le domaine de la sécurité et des méthodes formelles. Pour se faire, nous définissons un nouveau cadre de vérification des propriétés de sécurité d'un programme informatique par l'analyse des flots de données et de contrôle construits à partir du code de ce dernier. L'idée principale consiste à définir un modèle pouvant abstraire la trace d'événements et les dépendances de ressources engendrés au moment de l'exécution du programme, et pouvant être soumis à des algorithmes de vérification de modèle (model-checking) pour l'analyse de la sûreté du programme vis-à-vis d'une propriété

L'impact des facteurs qui influent sur l'efficacité de la gestion des ressources humaines en contexte de projet

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal