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Dtsi/SLA/ 1Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan theSystem BA C Laboratoire Logiciels pour la Sûreté des Procédés Concevoir et développer méthodes.

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1 Dtsi/SLA/ 1Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan theSystem BA C Laboratoire Logiciels pour la Sûreté des Procédés Concevoir et développer méthodes et outils de réalisation de systèmes temps-réel complexes

2 Dtsi/SLA/ 2Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Exécutifs temps réel sûrs. Systèmes dexploitation répartis Conception et mise en œuvre de systèmes critiques de composants temps réel Spécification / modélisation de composants temps réel Principaux axes de R&D ACCORD OASIS AGATHA Génération de tests Validation Analyse statique Développement par Composants de Systèmes Embarqués ACCORD : Méthode UML & Objets Temps Réel AGATHA : Génération Automatique de Tests Analyse Formelle de Modèles Concurrents Développement orienté Sûreté de Systèmes Temps Réel OASIS : Modèle Déterministe pour le Temps Réel Multitâche

3 Dtsi/SLA/ 3Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Développement par composants (ACCORD) Problème : méthodologie « Maître dœuvre » centrée métier & prototypage logiciel rapide Spécification TR & transparence choix dimplantation Réutilisation, Evolutivité Approche : Modèle à Objets Temps Réel (base : Progr. Concurrente à Objets) Formalisme UML (standard, ouvert, extensible) Patterns de conception, gén. code sur différents modèles déxé. Outils supports : AGL Objecteering, gén. de code C++, OS TR, CORBA… Réalisations : Définition méthodologie (Quoi modéliser ? Quand ? Comment affiner ?…)* Extension du formalisme UML pour spécifications TR déclaratives Fourniture modules supports méthodologie intégrés à un AGL UML Fourniture modules génération dimplantation (Solaris, VxWorks, SIGNAL)

4 Dtsi/SLA/ 4Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Développement par composants (ACCORD) Système embarqué avec PSA(5ième PCRD, AIT-WOODDES) connexion OS-TR multitâches (Rhapsody / I-Logix) Calculateurs // avec EADS Missiles (RNTL, ACOTRIS) connexion modèles synchrones (SIGNAL, SynDEx) Supervision automatismes distribués (RNTL, CLIPS) plate-forme composants distribués (Plug&Net TM ) Valorisation : Modélisation architecture système automobile(ITEA, EAST-AEE) Modélisation composants Temps Réel(5ième PCRD, ARTIST) Normalisation à lOMG : UML&RT (SPT Prof., UML 2.0, QoS Prof.) ACCORD Automate de protocole, QoS TR, Evt. Mod. Synchr. Applications et évaluations

5 Dtsi/SLA/ 5Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Analyse & validation de modèles AGATHA Problème : analyse dune spécification et définition dune stratégie de tests Gestion de la logique et des données Exhaustivité et minimalité Exploitation des formalismes industriels Approche : Exécution symbolique du modèle fusion dautomates, réécriture, résolution de contraintes Couverture « fonctionnelle » de chemins (point fixe symbolique) Traduction sémantiques formalismes industriels en EIOLTS Outils supports : AGL ObjectGeode, Statemate, Objecteering, freewares… Réalisations : Méthode danalyse et dabstraction (limitation combinatoire) Moteur dexécution symbolique Interfaces de traduction (transparence des techniques formelles)

6 Dtsi/SLA/ 6Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Analyse & validation de modèles AGATHA Analyse modèle com. rendez-vous(LSA+, 7 modules //, 1500 lg) Système contrôle, EdF Analyse modèle com. asynchrone(SDL, 20 modules //, 5000 lg) Séquenceur de vol Ariane V, EADS LV Analyse modèle réactif synchrone(Statechart, 10 modules) Fonction habitacle automobile, PSA Analyse modèle UML(AIT-WOODDES) Assistant guidage, PSA Analyse modèles UML certifiables(RNTL, EDEN) appli. cartes à puces sécuritaires, Trusted Logic, Schlumberger Analyse modèles hétérogènes(RNRT, STACS) appli. cartes à puces sécuritaires, Trusted Logic, Schlumberger Valorisation : Validation système automobile(ITEA, EAST-AEE) Applications et évaluations

7 Dtsi/SLA/ 7Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Connexion entre méthode ACCORD/UML et génération de tests AGATHA Train Control Circuit Produit ACCORD/UML Environnement AGATHA (Vit < 100 ) ( dist < 200) (Reg = true) (Vit 50) … (Vit < 100 ) ( dist < 200) (Reg = true) (Vit 50) … Contraintes de chemin J1 = (Vit=120, dist=150) J2 = (Reg=true, Vit=55) … J1 = (Vit=120, dist=150) J2 = (Reg=true, Vit=55) … Jeux de tests

8 Dtsi/SLA/ 8Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Conception de système temps réel multitâche pour les applications de sûreté( OASIS ) Problème : conception et mise en œuvre sûre dun système TR complexe Expression déclarative et respect contraintes (CEI-880) Preuve dimensionnement Exécution sûre et tolérante aux fautes Approche : Modèle de progr. TR déterministe(modèle cadencé par le temps) Analyse statique du programme pour calcul dordonnancement Extension dun formalisme standard(C ANSI) Réalisations : Compilateur dédié, outil de dimmensionnement Noyau dexécution sûr, moniteur pour exécution Linux Support de communication distribuée déterministe

9 Dtsi/SLA/ 9Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Conception de système temps réel multitâche pour les applications de sûreté( OASIS ) Système protection nucléaire critique(EdF et Framatome) Système contrôle-commande levage (PME) Analyse de sûreté(IRSN) Tolérance aux fautes(5ième PCRD, OCERA) composant Open Source Linux dédié Valorisation : Architecture sûre de système automobile(ITEA, EAST-AEE) Temps Réel Critique(5ième PCRD, ARTIST) Normalisation systèmes électroniques de sûreté : CEI-880 Applications et évaluations

10 Dtsi/SLA/ 10Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Ingénierie Dirigée par les Modèles de Systèmes Temps Réel Embarqués MDE means: modeling a system to develop it with a clear separation of implementation technology following a continuous modeling process using intensively models (composition, transformation,synthesis, etc.) No break with current usages! models already widely used for system developm. just reinforce their use and focus on them (instead on code/libraries/run-time)

11 Dtsi/SLA/ 11Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Why to use MDE for RT-ES? Intrinsically requires various points of view Functional, Real-Time, Security, fault-tolerance… Separation among product line and particular application requirements is difficult a priori implementation choices or constraints Requirements often use particular real time values Target implementation choices are very variable Various execution models for same specification, eg.: Multitask models with RT-OS, Synchronous models… Various deployments and platforms, e.g.: Single/multi processors, shared/distributed memory…

12 Dtsi/SLA/ 12Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan A MDE Methodolgy: three components MethodProcess Supports Dico Xxxx xxxx

13 Dtsi/SLA/ 13Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan user ! + MDE through UML Profile E.g.: Structure of ACCORD Methodology ACCORD/UML Methodology relizes Modelling tools defines ACCORD/UML Profile OMG Standard profiles !!! SPE profileSPT profileAL profile

14 Dtsi/SLA/ 14Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan E.g.: ACCORD/UML PAM DAM DAM squeleton synthesis + traceability links

15 Dtsi/SLA/ 15Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan How MDE would help for RT-ES? Target implem. choices are very variable Exe. models: implem. Frameworks + model transf. Deployments: deployment frameworks/interfaces multilevel model agreg./compacting Dico Xxxx xxxx Intrinsically requires various views Methodo. providing clear modeling points of view Points of view composition and filtering rules A priori specification of implementation Methodo.: dedicated points of view (RT, deployment) Modeling: dedicated abstraction (RTO, QoS, com.)

16 Dtsi/SLA/ 16Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan Same business model with high level concepts to various execution models Multitasking Reg maintain maintainTask StartStopButton sendStartStopSignal sendStartStopSignalTask SpdSens acquire acquireTask Task create start Lock create take releas e MailBox ReplyBox Signal ACCORD Virtual Machine Time Trigered Model OASIS Multithreaded RTO (C++ with RT-OS) Real-Time Objects Reg maintainr SpdSens acquire StartStopButton sendStartStopSignal «RTO» «thread» «RTO» «thread» ACCORD Kernel Synchronous model Loop Reg maintain StartStopButton manageStartStop SpdSens acquire Main SIGNAL/SynDEx Dico Xxxx xxxx Thanks to MDE module definition and development Formalise implementation expertise Build one time implementation procedure reuse for several applications

17 Dtsi/SLA/ 17Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan E.g.: DAM VeM (UML) AGATHA Formal analysis of system behavior from its UML model Model filtering, translation into formal model

18 Dtsi/SLA/ 18Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan E.g.: AGATHA results TeM (UML) Test sequences automatically generated and imported in modeler Model structuration, test representation

19 Dtsi/SLA/ 19Journées RTP – SECC – 15/11/2002 – ENS Cachan What we need ? Methods to define well-structured models Business oriented (versus software technology oriented) Activity oriented (req / spec / design / impl / proof / test / simul, etc.) Implementation platform models (CCM, RT-OS, etc.) Expertise implementation (RT, emb., safety, valid., etc.) Techniques to exploit expertise Profile, script, meta-modeling, aspect progr., etc. Tooling & standards


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