Composants virtuels : abstraction, vérification et réutilisation

Abstract

L'int egration des syst emes embarqu es dans notre paysage technologique quotidien est de plus en plus importante, essentiellement gr^ace a l'av enement des syst emes cyberphysiques et Internet des objets. A n d'^etre comp etitifs, les industriels doivent d evelopper les syst emes dans des d elais de plus en plus courts, ces syst emes doivent ^etre de plus en plus performants et int egrer de plus en plus de fonctionnalit es, et ce au prix d'une complexit e croissante. A cette complexit e s'ajoute les exigences de abilit e, li ees a la nature souvent critique des syst emes embarqu es. La r eutilisabilit e de composants existants s'av ere une approche e cace et largement utilis ee dans divers projets pour contrer la complexit e des syst emes. La d emarche de conception a base de composants est corrobor ee dans le d eveloppement logiciel depuis quelques d ecennies, elle se focalise sur la r eutilisation du code en adoptant une forte standardisation des composants constituant le syst eme. L'utilisation des m ethodes formelles dans le cadre du d eveloppement de syst emes apporte un gain enorme en productivit e d'une part par la r eduction des co^uts et des d elais de validation, d'autre part, par l'e cacit e de ces m ethodes, qui apporte une abilit e plus elev ee. En e et, l'approche formelle s'appuie sur des formalismes et des techniques permettant de raisonner rigoureusement sur des syst emes. Cette th ese s'inscrit dans le contexte du d eveloppement de syst emes ables par construction ce qui permet de r eduire consid erablement le temps de leur conception. Nous proposons un cadre th eorique pour le d eveloppement de composants r eactifs synchrones s^urs de mani ere compositionnelle. Pour ce faire, nous o rons d'une part un cadre de description de composants r eactifs el ementaires dans un formalisme adapt e pour la v eri cation formelle de propri et es de s^uret e. D'autre part, nous etendons la th eorie des I/O-automata, qui est largement utilis ee pour la mod elisation des syst emes r eactifs avec un op erateur de composition pour la construction des syst emes globaux a partir de composants el ementaires. L'approche propos ee garantit la production de composants corrects par construction. Pour valider notre approche, nous avons montr e que l'op erateur de composition propos e assure la pr eservation de la s emantique comportementale des mod eles des composants r eactifs.