Conception basée modèle des systèmes temps réel et distribués

Les systèmes temps réel et distribués posent des problèmes complexes en termes de conception d'architecture et de description de comportements. De par leur criticité en vies humaines et leurs coûts de prototypage, ces systèmes ont motivé le développement d'une activité de recherche sur les langages de modélisation formelle et les techniques de validation basées modèle qui contribuent à la détection au plus tôt des erreurs de conception. Néanmoins, les langages formels ont eu un succès plus que limité dans l'industrie. L'arrivée du langage UML (Unified Modeling Language) a ouvert de nouveaux horizons pour l'intégration de langages de modélisation formelle dans une méthodologie de conception susceptible d'être mieux acceptée par les praticiens du domaine. En s'appuyant sur une expérience antérieure de la technique de description formelle Estelle et des extensions temporelles des réseaux de Petri, notre activité de recherche sur les cinq dernières années a débouché sur la production d'un profil UML nommé TURTLE (Timed UML and RT-LOTOS Environment). TURTLE surpasse UML 2.0 par ses extensions aux diagrammes d'analyse et de conception UML, sa sémantique formelle exprimée en RT-LOTOS, et ses outils de support (éditeur de diagrammes et outil de validation formelle combinant simulation et vérification basée sur une analyse d'accessibilité). La méthodologie TURTLE trouve son champ d'application naturel dans la conception de systèmes temps réel et la validation d'architectures de communication en particulier. L'approche proposée a été appliquée avec succès à des systèmes satellitaires et des protocoles d'authentification

Protocol engineering from Estelle specifications

Bibliography: leaves 129-132.The design of efficient, reliable communication protocols has long been an area of active research in computer science and engineering, and will remain so while the technology continues to evolve, and information becomes increasingly distributed. This thesis examines the problem of predicting . the performance of a multi-layered protocol system directly from formal specifications in the ISO specification language Estelle, a general-purpose Pascal-based language with support for concurrent processes in the form of communicating extended finite-state machines. The thesis begins with an overview of protocol engineering, and a discusses the areas of performance evaluation and protocol specification. Important parts of the mathematics of discrete-time semi-Markov processes are presented to assist in understanding the approaches to performance evaluation described later. Not much work has been done to date in the area of performance prediction from specifications. The idea was first mooted by Rudin, who illustrated it with a simple model based on the global state reachability graph of a set of synchronous communicating FSMs. About the same time Kritzinger proposed a closed multiclass queueing model. Both of these approaches are described, and their respective strengths and weaknesses pointed out. Two new methods are then presented. They have been implemented as part of an Estelle-based CASE tool, the Protocol Engineering Workbench (PE!V). In the first approach, we show how discrete-time semi-Markov chain models can be derived from meta-executions of Estelle specifications, and consider ways of using these models predictively. The second approach uses a structure similar to a global-state graph. Many of the limitations of Rudin's approach are overcome, and our technique produces highly accurate performance predictions. The PEW is also described in some detail, and its use in performance evaluation illustrated with some examples. The thesis concludes with a discussion of the strengths and weaknesses of the new methods, and possible ways of improving them