42, Une approche à composants pour le prototypage virtuel des systèmes embarqués hétérogènes

42, A component-based approach to virtual prototyping of heterogeneous embedded systems

• Auteur / Autrice : Tayeb Sofiane Bouhadiba
• Direction : Florence Maraninchi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Verimag (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Marc Pouzet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Bernard Stefani
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Lionel Seinturier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Prototypage (informatique)

Composants logiciels

Systèmes embarqués (informatique)

Mots clés libres

Systèmes embarqués hétérogènes

Composants

Prototypage virtuel

Contrats et spécifications

MoCCs (Models of computation and communication)

Synchrone

Asynchrone

Sémantique

Heterogeneous embedded systems

Components

Virtual prototyping

Contracts and specifications

MoCCs (Models of computation and communication)

Synchronous

Asynchronous

Semantics

Résumé

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur le prototypage virtuel des systèmes embarqués hétérogènes. La complexité des systèmes embarqués fait qu'il est difficile de trouver une solution optimale. Ainsi, les approches adoptées par les ingénieurs reposent sur la simulation qui requiert le prototypage virtuel. L'intérêt du prototypage virtuel est de fournir des modèles exécutables de systèmes embarqués afin de les étudier du point de vue fonctionnel et non-fonctionnel. Notre contribution consiste en la définition d'une nouvelle approche à composants pour le prototypage virtuel des systèmes embarqués, appelé 42. 42 n'est pas un nouveau langage pour le développement des systèmes embarqués, mais plutôt un outil pour la description et l'assemblage de composants pour les systèmes embarqués, au niveau système. Un modèle pour le prototypage virtuel des systèmes embarqués doit prendre en compte leur hétérogénéité. Des approches comme Ptolemy proposent un catalogue de MoCCs (Models of Computation and Communication) qui peuvent être organisés en hiérarchie afin de modéliser l'hétérogénéité. 42 s'inspire de Ptolemy dans l'organisation hiérarchique de composants et de MoCCs. Cependant, les MoCCs dans 42 ne sont pas fournis sous forme de catalogue, ils sont décrits par des programmes qui manipulent un petit ensemble de primitives de base pour activer les composants et gérer les communications entre eux. Une approche à composants comme 42 requiert un formalisme de spécification de composants. Nous étudierons les moyens proposés par 42 pour décrire les composants. Nous nous intéresserons particulièrement aux contrats de contrôle de 42. 42 est indépendant de tout langage ou formalisme. Il est conçu dans l'optique d'être utilisé conjointement avec les approches existantes. Nous donnerons une preuve de concept afin de montrer l'intérêt d'utiliser 42 et les contrats de contrôle associés aux composants, conjointement avec des approches existantes

The work presented in this thesis deals with virtual prototyping of heterogeneous embedded systems. The complexity of these systems make it difficult to find an optimal solution. Hence, engineers usually make simulations that require virtual prototyping of the system. Virtual prototyping of an embedded system aims at providing an executable model of it, in order to study its functional as well as its non-functional aspects. Our contribution is the definition of a new component-based approach for the virtual prototyping of embedded systems, called 42. 42 is not a new language for the design of embedded systems, it is a tool for describing components and assemblies for embedded systems at the system-level. Virtual prototyping of embedded systems must take into account their heterogeneous aspect. Following Ptolemy, several approaches propose a catalog of MoCCs (Models of Computation and Communication) and a framework for hierarchically combining them in order to model heterogeneity. As in Ptolemy, 42 allows to organize components and MoCCs in hierarchy. However, the MoCCs in 42 are described by means of programs manipulating a small set of basic primitives to activate components and to manage their communication. A component-based approach like 42 requires a formalism for specifying components. 42 proposes several means for specifying components. We will present these means an give particular interest to 42 control contracts. 42 is designed independently from any language or formalism and may be used jointly with the existing approaches. We provide a proof of concept to demonstrate the interest of using 42 and its control contracts with the existing approaches