Configuration Et D Ploiement D Applications Temps R El R Parties Embarqu Es L Aide D Un Langage De Description D Architecture
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Configuration et déploiement d'applications temps-réel réparties embarquées à l'aide d'un langage de description d'architecture
La production de systèmes temps-réel répartis embarqués (TR2E) est une opération lourde en temps et en coût de développement. De plus, les applications temps-réel doivent satisfaire des contraintes dures pour assurer leur bon fonctionnement (respect des échéances temporelles...). L'utilisation des langages de description d'architecture vise à réduire le coût de développement de ces applications. AADL (Architecture Analysis & Design Language) fait partie de cette famille de langages. Il propose la notion de ``composant'' (matériel ou logiciel) dont la sémantique bien définie permet de décrire plusieurs aspects d'un système TR2E. Les différentes contraintes qui doivent être satisfaites sont intégrées dans le modèle AADL sous forme de propriétés. Ce travail de thèse exploite les fonctionnalités offertes par AADL pour spécifier les besoins exacts d'une application AADL afin de la produire automatiquement. En effet, le processus de production que nous proposons (1) génère automatiquement le code pour intégrer les composants applicatifs à la plate-forme d'exécution, (2) génère automatiquement une importante partie des composants intergiciels taillés sur mesure pour l'application et (3) déploie automatiquement les composants applicatifs et intergiciels afin d'obtenir un système fortement dédié à l'application. Notamment, la plate-forme d'exécution supportant les composants AADL est elle même configurée statiquement en fonction des propriétés spécifiées. L'approche adoptée réduit le temps de développement et permet d'obtenir un code personnalisé et analysable. La configuration et le déploiement sont désormais automatiques et intégrés à la chaîne de production.
DESCRIPTION ET VERIFICATION D'ARCHITECTURES D'APPLICATION TEMPS REEL
CONCEVOIR DES APPLICATIONS TEMPS REEL EST UNE ACTIVITE RECONNUE COMME DIFFICILE, DU FAIT DES DIFFERENTES EXIGENCES FONCTIONNELLES DONT ELLES FONT ETAT, ASSOCIEES A DE MULTIPLES CONTRAINTES NON FONCTIONNELLES. DE PLUS LA PREDICTIBILITE QUI CARACTERISE LES SYSTEMES TEMPS REEL CRITIQUES EXIGE UNE GARANTIE A PRIORI DU RESPECT DE CES DIVERSES CONTRAINTES. LE CONCEPTEUR DOIT DONC ETRE ASSISTE DANS SA TACHE. NOTRE OUTIL REACT (REAL TIME APPLICATION CONFIGURATION TOOL) EST UN OUTIL D'AIDE A LA CONCEPTION D'APPLICATION TEMPS REEL, PREDICTIBLE EN TERME D'ORDONNANCABILITE. IL SE SITUE DANS LE CYCLE DE DEVELOPPEMENT, EN PHASE DE CONCEPTION PRELIMINAIRE VOIRE DETAILLEE. IL PERMET LA DEFINITION ET LA CONSTRUCTION D'UNE ARCHITECTURE OPERATIONNELLE VALIDEE VIS-A-VIS DES CONTRAINTES TEMPORELLES D'EXECUTION AUXQUELLES L'APPLICATION EST ASSUJETTIE. CETTE THESE EST UNE CONTRIBUTION AU DEVELOPPEMENT DE REACT. ELLE A POUR OBJECTIFS D'UNE PART DE PROPOSER UN LANGAGE DE CONFIGURATION APPELE CLARA (CONFIGURATION LANGUAGE FOR REAL TIME APPLICATION), ET D'AUTRE PART, DE SOUMETTRE UNE APPROCHE UTILISANT LES RESEAUX DE PETRI TEMPORELS EN VUE DE LA VERIFICATION. DANS LE CADRE DE CE MEMOIRE, CLARA FOURNIT LES ABSTRACTIONS NECESSAIRES A LA MODELISATION DE L'ARCHITECTURE D'UNE APPLICATION DANS SON ASPECT LOGICIEL. DIFFERENTS OBJETS ET REGLES DE CONNEXION ONT ETE AINSI DEFINIS. IL OFFRE UNE SYNTAXE GRAPHIQUE ET TEXTUELLE, ET S'EST INSPIRE DE QUELQUES LANGAGES DE CONFIGURATION EXISTANTS. TOUTEFOIS, ET C'EST LE CARACTERE ORIGINAL DE CLARA VIS-A-VIS DE CES DERNIERS, IL PERMET LA PRISE EN COMPTE DES INTERACTIONS DE CONTROLE DE TYPE SYNCHRONISATIONS ET ACTIVATIONS AU SEIN DE LA DESCRIPTION ARCHITECTURALE AINSI QUE DES CONTRAINTES TEMPORELLES. L'EXPRESSION DE CES DERNIERES A CONSISTE A DEFINIR DE FACON QUALITATIVE ET QUANTITATIVE LES EXIGENCES TEMPORELLES PORTANT SUR DES EVENEMENTS DISPONIBLES AU NIVEAU DE L'ARCHITECTURE LOGICIELLE PREALABLEMENT DEFINIE. VALIDER L'ARCHITECTURE OPERATIONNELLE DECRITE EN CLARA CONSISTE A VERIFIER LE RESPECT DES CONTRAINTES TEMPORELLES SUR SON COMPORTEMENT GLOBAL, COMPORTEMENT DECRIT EN RESEAUX DE PETRI TEMPORELS. SOUS QUELQUES HYPOTHESES, LA CONSTRUCTION DU GRAPHE DES CLASSES PERMET DE VALIDER OU NON L'ARCHITECTURE OPERATIONNELLE.
Modélisation des systèmes temps-réel répartis embarqués pour la génération automatique d'applications formellement vérifiées
La construction d'une application répartie fait en général intervenir une couche logicielle particulière, appelée intergiciel, qui prend en charge la transmission des données entre les différents nœuds de l'application. La conception d'applications pour les systèmes embarqués temps-réel implique la prise en compte de certaines contraintes spécifiques à ce domaine, que ce soit en terme fiabilité ou de dimensions à la fois temporelles et spatiales. Ces contraintes doivent notamment être respectées par l'intergiciel. L'objet de ces travaux est la description des applications temps-réel réparties embarquées en vue de configurer automatiquement l'intergiciel adéquat. L'étude se focalise sur la définition d'un processus de conception permettant d'intégrer les phases de description, de vérification et de génération de l'application complète. Pour cela, nous nous reposons sur le langage de description d'architecture AADL. Nous l'exploitons comme passerelle entre la phase de description de l'architecture applicative, les formalismes de vérification, la génération du code exécutable et la configuration de l'exécutif réparti. Nous montrons comment spécifier un exécutif pour AADL afin de produire automatiquement le code applicatif et l'intergiciel pour une application répartie. Nous montrons également comment exploiter ces spécifications pour produire un réseau de Petri afin d'étudier l'intégrité des flux d'exécution dans l'architecture. Afin de valider notre processus de conception, nous avons conçu et développé Ocarina, un compilateur pour AADL qui utilise l'intergiciel schizophrène PolyORB comme exécutif.