TURTLE-P: a UML profile for the formal validation of critical and distributed systems

The timed UML and RT-LOTOS environment, or TURTLE for short, extends UML class and activity diagrams with composition and temporal operators. TURTLE is a real-time UML profile with a formal semantics expressed in RT-LOTOS. Further, it is supported by a formal validation toolkit. This paper introduces TURTLE-P, an extended profile no longer restricted to the abstract modeling of distributed systems. Indeed, TURTLE-P addresses the concrete descriptions of communication architectures, including quality of service parameters (delay, jitter, etc.). This new profile enables co-design of hardware and software components with extended UML component and deployment diagrams. Properties of these diagrams can be evaluated and/or validated thanks to the formal semantics given in RT-LOTOS. The application of TURTLE-P is illustrated with a telecommunication satellite system

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