Support mécanisé pour la spécification formelle, la vérification et le déploiement d'applications à base de composants

Mechanized support for the formal specification, verification and deployment of component-based applications

• Auteur / Autrice : Nuno Gaspar
• Direction : Éric Madelaine, Ludovic Henrio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 16/12/2014
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en informatique et en automatique (France). Unité de recherche (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) - SCALE
• Jury : Président / Présidente : Yves Bertot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Éric Madelaine, Yves Bertot, Frédéric Loulergue, Alan Schmitt, Luis Barbosa
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Loulergue, Alan Schmitt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Coq (logiciel)

Méthodes formelles (informatique)

Mots clés libres

Vérification formelle

Coq

Applications à base de composants

Formal verification

Coq

Component-based engineering

Résumé

Cette thèse appartient au domaine des méthodes formelles. Nous nous concentrons sur leur application à une méthodologie spécifique pour le développement de logiciels: l'ingénierie à base de composants. Le Grid Component Model (GCM) suit cette méthodologie en fournissant tous les moyens pour définir, composer, et dynamiquement reconfigurer les applications distribuées à base de composants. Dans cette thèse, nous abordons la spécification formelle, la vérification et le déploiement d'applications GCM reconfigurables et distribuées. Notre première contribution est un cas d'étude industriel sur la spécification comportementale et la vérification d'une application distribuée et reconfigurable: L'HyperManager. Notre deuxième contribution est une plate-forme, élaborée avec l'assistant de preuve Coq, pour le raisonnement sur les architectures logicielles: Mefresa. Cela comprend la mécanisation de la spécification du GCM, et les moyens pour raisonner sur les architectures reconfigurables GCM. En outre, nous adressons les aspects comportementaux en formalisant une sémantique basée sur les traces d'exécution de systèmes de transitions synchronisées. Enfin, notre troisième contribution est un nouveau langage de description d'architecture (ADL): Painless. En outre, nous discutons son intégration avec ProActive, un intergiciel Java pour la programmation concurrente et distribuée, et l'implantation de référence du GCM.

This thesis belongs to the domain of formal methods. We focus their application on a specific methodology for the development of software: component-based engineering.The Grid Component Model (GCM) endorses this approach by providing all the means to define, compose and dynamically reconfigure component-based distributed applications. In this thesis we address the formal specification, verification and deployment of distributed and reconfigurable GCM applications. Our first contribution is an industrial case study on the behavioural specification and verification of a reconfigurable distributed application: The HyperManager. Our second contribution is a framework, developed with the Coq proof assistant, for reasoning on software architectures: Mefresa. This encompasses the mechanization of the GCM specification, and the means to reason about reconfigurable GCM architectures. Further, we address behavioural concerns by formalizing a semantics based on execution traces of synchronized transition systems. Overall, it provides the first steps towards a complete specification and verification platform addressing both architectural and behavioural properties. Finally, our third contribution is a new Architecture Description Language (ADL), denominated Painless. Further, we discuss its proof-of-concept integration with ProActive, a Java middleware for concurrent and distributed programming, and the de facto reference implementation of the GCM.