Raffinement de modèles comportementaux UML, vérification des relations d implantation et d extension sur les machines d états

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1 Rffinmnt d modèls comportmntux UML, vérifiction ds rltions d implnttion t d xtnsion sur ls mchins d étts Thoms Lmolis Ann-Lis Couris Hong-Vit Luong févrir Motivtions L dévloppmnt d SLP (SIS --- Softwr Intnsiv Systms) st coûtux : Crtifictions Phss d tst plus longus qu l rélistion Ls clints voint «ssz ml» d conscrr plus d l moitié du prix d lur produit à s vlidtion À l instr ds utrs disciplins (GC, ) : ccnt sur ls phss monts : CdC, Spécifictions, Vérifictions mont 2

2 Prolémtiqu UML st un stndrd d fit mis pu d outils offrnt ds évlutions d mchins d étts. Si ls utomts / systèms d trnsitions voir ls SttChrts d Hrl sont mîtrisés, c n st ps l cs ds SM UML (Stt Mchins UML). Évlution : nimtion, simultion, xécution, génértion d cod, vérifictions, comprisons, nlys d prformncs,? L construction t mis u point d SM sont difficils. Construction progrssiv t rtours rrièr nécssirs. Solutions / Outils / tchniqus contriunt à cs démrchs d construction ds SM nécssirs. 3 Pln Illustrtion d l prolémtiqu Rffinmnt d LTS Définition Conformité Extnsion Biln Clculilité Rffinmnt d mchins d étts. Trduction d SM n LTS Démrch d clcul Illustrtion Vérifiction d un conformité Détction d un rrur. Corrction Biln Conclusion t prspctivs 4

3 Illustrtion d l prolémtiqu? PhonSpc con: {ck, usy, rror} disconnct : ooln clld : ooln listn_ntwork : void ring : void wit : void <<xtnds>> DoulCll p : void? <<implmnts>> Phon chck_numr : void 5 Rffinmnt d LTS Rltion d rffinmnt ntr dux modèls A t R : R rffin A si tout implnttion d R st un implnttion d A. Si R t A sont ds LTS : L rltion conf [Brinksm, Lduc, Trtmns] st un rltion d implnttion : P conf S si «tout c qu S doit ccptr doit êtr ccpté pr P.» L rltion xt = conf tr st tll qu : R xt A ( P, P conf R P conf A). 6

4 Rffinmnt d LTS Conformité : svoir si (un modèl d ) un rélistion rspct (un modèl d) s spécifiction. Bsé sur l distinction : nécssir / possil MUST MAY NOT ABLE TO conf rd xt 7 Rffinmnt d LTS Conformité : Un spécifiction put contnir ds «options». S S 1 S 2 S 1 conf S. S c 2 conf S 1. Mis un option n st ps rélisl n prti. S 2 not conf S. conf n st ps un rltion d rffinmnt. rd non plus. 8

5 Rffinmnt d LTS xt st un rltion d rffinmnt S S 1 P S 1 xt S. P conf S c 1. c c P conf S. mis c n st ps l plus grnd P rfins S 1. P not xt S 1. 9 Rffinmnt d LTS : iln ds rltions 1. 5 rd 2 3 xt conf 4 rfins 5. c 4. c 6. c c 10

6 Clculilité ds rltions Q rd P = Q conf P t Tr(Q) Tr(P) Q xt P = Q conf P t Tr(P) Tr(Q) A(P) : grph d ccptnc d P, détrminist. Acc(u) : nsml d ccptnc d un étt u d A(P). Théorèm 1. Q rd P A(P) simul A(Q) t pour tout pir (t, u) d A(P) x A(Q) d étts simulés, Acc(u) Acc(t). Q xt P A(Q) simul A(P) t pour tout pir (t, u) d A(P) x A(Q) d étts simulés, Acc(u) Acc(t). 11 Clculilité ds rltions En considérnt Mrg(P, Q) l plus ptit xtnsion cycliqu d P t Q [Khndk]. Théorèm 2. Q conf P Q rd Mrg(P, Q). Cs théorèms prmttnt d clculr conf, rd, t xt. Q rfins P = Q conf P t pour tout trc s d Tr(P) \ Tr(Q), P put tout rfusr près s. 12

7 Rffinmnt d mchins d étts OK, mis ls LTS sont ucoup plus simpls qu ls mchins d étts : événmnt [grd] / ction ; événmnts : cll vnt ; signl vnt ; tim vnt ; chng vnt ; complt vnt. grds? ctions : méthods? tritmnts? prllélism (régions) ; hiérrchi ; ctivités ; mcro étts : historiqu, choix,? 13 Rffinmnt d mchins d étts Trnsposr l démrch à l définition d rltions sur ls SM? Trduir ls SM n LTS?? SM 0 SM 1 rfins LTS 0 LTS 1 14

8 Trduction d SM n LTS (xtrit) cll vnt ou signl vnt [g1]/ do ctivity [g]/ si (g1 ou g2) sinon chng ou tim vnt do ctivity do ctivity whn(c)/ t tim/ do ctivity [g2]/ do ctivity ftr dly/ ct ct ct ct complt vnt [g1]/ [g]/ do ctivity do ctivity [g2]/ do ctivity [g]/ do ctivity / do ctivity / si (g1 ou g2) sinon ct ct ct ct ct ct 15 Démrch d clcul xt? Stt mchin1 xt? Stt mchin2 Nw Stt mchin2 Trnsformtion UML -> LTS LTS1 LTS2 Nw LTS2 Build up of Accptnc grph A(LTS1) A(LTS2) Anlysis & corrction Rduction rltion vrifiction pss Fil & rsons of filurs 16

9 IIlustrtion : Phon st-il conform à PhonSpc? Mchin d étts d PhonSpc Mchin d étts d Phon «conf?» 17 Illustrtion : Phon st-il conform à PhonSpc? 1èr étp : construction ds LTS LTS d PhonSpc LTS d Phon conf? 18

10 Illustrtion : Phon st-il conform à PhonSpc? 2 étp : construction & fusion ds grphs d ccptnc Grph d ccptnc d PhonSpc Grph d ccptnc d Phon Grph d ccptnc d l fusion 19 Illustrtion : Phon st-il conform à PhonSpc? 3 étp : Clcul d un rltion d simultion ds grphs d ccptnc Grph d ccptnc d l fusion Grph d ccptnc d Phon L rltion d simultion t l inclusion ds nsmls sont vérifiés CONFORMITÉ DÉMONTRÉE 20

11 Illustrtion : DoulCll st-il un xtnsion d PhonSpc? Mchin d étts d PhonSpc Mchin d étts d DoulCll Rffinmnt? 21 Illustrtion : DoulCll st-il un xtnsion d PhonSpc? LTS d PhonSpc LTS d DoulCll Rffinmnt? NON l inclusion ds nsmls d ccptnc n st ps vérifié Ensmls d ccptnc près ls trcs p;d ou c;p : { {h}, {com}, {com, h} } { {h}, {com}, {com,h}, {c} } 22

12 Corrction d l mchin d étts DoulCll Ancinn vrsion Nouvll vrsion 23 Biln DoulCll_Impl 24

13 Conclusion Vérifiction ds rltions d rffinmnt sur ls LTS : L préordr MUST d Hnnssy vit été implnté, mis ni conf, ni rd, ni xt, ni rfins n l étint. Un pproch prmi ls constructions incrémntls. Trvux complémntirs ux rltions d isimultion t préordrs d simultion t d tst, indptés ux démrchs incrémntls. Pssg ux mchins d étts UML : Nous vons jusqu ici considéré un trduction prtill, mnull, à titr d xpérimnttions. Cci prmt d donnr ds évlutions intrmédiirs, n phs d dévloppmnt. Ls résultts otnus idntifint ds «risqus» d rrurs. L intérêt d un tll démrch st qu ll st légèr : Mono-lngg; On n décrit ps xplicitmnt ls propriétés à présrvr. 25 Conclusion Prspctivs : Complxité lgorithmiqu ds vérifictions ; Couplg vc ls «trductions» xistnts d SM n LTS ou vrints. Vrs un démrch plus glol : Prndr n compt un composition dynmiqu d mchins d étts. Puisr ls xigncs dns d utrs modèls Considérr d utrs digrmms dynmiqus d UML. Distinction ntr «rffinmnt» t «démrch incrémntl.» 26

14 27

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