Modélisation des systèmes temps-réel répartis embarqués pour la ...

Modélisation des systèmes temps-réel répartis embarqués
Dans le cadre de nos travaux, nous avons choisi d’utiliser AADL comme langage de modélisation.
Ce language se distingue par une approche très concrète, centrée sur une identification précise
des composants de l’architecture. Il permet ainsi de modéliser à la fois l’application (threads,
sous-programmes) et son environnement d’exécution (processeurs, bus).
IX-1.1 AADL comme support pour un cycle de conception
Nous utilisons AADL comme langage unificateur pour décrire les différents aspects de l’application,
que ce soit les éléments fonctionnels (interfaces, etc.) ou non fonctionnels (temps d’exécution,
répartition des nœuds, etc.). AADL fournit une représentation commune de l’application
répartie qui peut être exploitée par différents outils. Une modélisation AADL peut ainsi être utilisée
par des analyseurs d’ordonnancement, des générateurs de code, ou tout autre outil spécialisé.
Nous nous servons du langage pour décrire la structure d’exécution de l’application ; les différents
composants AADL définissent les types de données échangés, les interfaces des entités ainsi que la
localisation des nœuds sur le réseau, les politiques d’ordonnancement, etc. Les descriptions comportementales
des éléments de l’application sont exprimées dans un paradigme différent d’AADL
– typiquement, un langage de programmation ou une description plus formelle – et associées aux
composants AADL.
La description AADL modélise une application destinée à s’exécuter à travers un exécutif
adapté. Cet exécutif prend en charge l’ordonnancement des threads du système et les communications
inter-nœuds en mettant en place un intergiciel adapté.
Nous avons proposé une méthodologie de conception intégrant la description complète des
éléments applicatifs en AADL ; la configuration de l’intergiciel peut être déduite de la description
architecturale de l’application et de la description de l’environnement d’exécution matériel. Le
processus que nous avons défini est constitué de deux étapes principales, correspondant aux degrés
de précision de la configuration de l’exécutif.
Dans la première étape nous considérons l’utilisation d’un intergiciel capable de prendre en
charge les différentes fonctionnalités exprimées dans la description AADL de l’application. Dans
la seconde étape nous déduisons une description AADL de l’intergiciel lui-même ; il est alors
possible d’évaluer précisément les dimensions spatiales et temporelles de l’application complète.
À chaque étape, la description AADL peut être exploitée pour en extraire différentes informations
afin de vérifier certaines propriétés architecturales vis-à-vis des spécifications initiales. Par
exemple, nous pouvons nous assurer de l’absence de blocages dans les flux d’exécutions, ou vérifier
l’ordonnançabilité des différents threads de l’application. Il est également possible de générer
une application exécutable afin d’effectuer des mesures de performance.
Nous avons raffiné l’interprétation sémantique des composants AADL pour introduire une séparation
nette entre la modélisation de l’application elle-même et celle de l’exécutif. Afin de guider
et d’assister l’utilisateur dans la description de l’application, nous avons spécifié les capacités de
l’exécutif sous la forme de directives architecturales en AADL.
IX-1.2 Exploitation des descriptions AADL
Nous avons établi des règles de traduction pour produire du code exécutable dans différents
langages de programmation à partir des constructions AADL, dans le cadre des spécifications
d’exécutif que nous avons définies.
L’intergiciel supportant notre exécutif AADL doit offrir une grande flexibilité de configuration
afin de prendre en charge les différents paramètres de l’application, exprimés dans la description
172 c○ 2007 Thomas Vergnaud