CENTRES DE COMPETENCE TECHNIQUE Architecture des Systèmes Informatiques & Génie Logiciel Informatique & Réseaux Embarqués CCT SIL Profil MARTE pour la modélisation des systèmes temps réel embarqués Jeudi 14 novembre 2013, 9H30 Supernovae Amphithéâtre, Institut Aéronautique et Spatial (IAS), Toulouse Résumé du séminaire : Le développement des systèmes informatiques embarqués et notamment ceux du domaine spatial est confronté à des problèmes de coûts et de délais en raison notamment de l accroissement et de la complexité des traitements logiciels réalisés à bord. Un autre défi est celui d obtenir un système temps réel sûr de fonctionnement où les fautes de conception soient absentes pour éviter des défaillances graves. Depuis de nombreuses années le développement des systèmes embarqués a vu la mise en place d une ingénierie des logiciels cherchant à améliorer l efficacité de leur production. Une première avancée est obtenue avec l approche objets pour des logiciels temps réel qui sépare la spécification de l implémentation. Une approche plus récente est l ingénierie des modèles basée sur des représentations abstraites liées au problème étudié. Cette approche a vu entre autres l émergence du langage de modélisation UML (Unified Modeling Language) largement utilisé dans l industrie et plus récemment sa spécialisation à la problématique du temps réel avec le profil MARTE (Modeling and Analysis of Real-Time and Embedded systems). L objectif principal de ce séminaire est de présenter les caractéristiques de ce nouveau profil MARTE et de montrer au travers d expérimentations diverses manières de le mettre en oeuvre.
ORDRE du JOUR 14 novembre 2013 Présentateurs 9h15-9h30 Accueil 9h30-9h35 Présentation du CCT SIL E. Poupart (CNES) 9h35-9h45 Introduction F. Bossard (CNES) 9h45-10h15 Principes et caractéristiques de MARTE (A Confirmer) S. Gerard (CEA LISE) 10h15-10h45 Modélisation des plateformes technologiques J. Delatour (ESEO) 10h45-11h00 Pause 11h00-11h30 11h30-12h00 12h00-14h00 Modélisation d Architecture Dynamique en UML- MARTE Application expérimentale de MARTE à l approche MDA Repas A. Cortier (ASTRIUM) J.F. Rolland (ATOS) F. Bossard (CNES) 14h00-14h30 14h30-15h00 Analyse d'ordonnancement de systèmes embarqués modélisés en MARTE Vérification automatisée de la cohérence d architectures statiques et dynamiques W. Godard (EADS IW) P. Gaufillet (AIRBUS) A. Mallo (AIRBUS) 15h00-15h30 Discussion
Résumés des présentations : 1. Principes et caractéristiques de MARTE (A confirmer) 2. Modélisation des plateformes technologiques L'équipe TRAME explore depuis quelques années la notion de «plate-forme technologique» dans l Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM). En effet, au sens IDM, la génération d'une application est une transformation prenant en entrée un modèle métier (décrivant l'applicatif à construire dans une représentation indépendante d'une technologie donnée) et une plate-forme technologique (description d'une technologie donnée) pour alors générer l'applicatif lié à cette technologie. L'objectif est ainsi de découpler modèle métier et dépendance technologique. TRAME s'est attachée à expliciter un modèle de plate-forme d exécution pour des technologies dédiées à l'embarqué temps réel (c.a.d. les systèmes d'exploitation temps réel). En effet, une modélisation explicite favorise la prise en compte des caractéristiques de ces platesformes. Cela permet, par exemple, d adapter les transformations aux besoins des utilisateurs, d automatiser la conception d applications exécutables, d en maîtriser le comportement, d en vérifier le fonctionnement, de faciliter le portage d'un OS à un autre... Ce travail, mené conjointement avec d'autres équipe équipes de recherche, a été en partie intégré dans le profil UML MARTE (package GRM et SRM de MARTE). La présentation portera sur une présentation de la modélisation des plate-formes technologiques, d'une manière générale et plus spécifiquement dans MARTE. 3. Modélisation d Architecture Dynamique en UML/MARTE Cette présentation a pour objectif de montrer les résultats d une R&T CNES destinée à évaluer l utilisation de MARTE dans le cadre du développement d un logiciel de vol. Nous présenterons une méthodologie d utilisation d UML-MARTE pour la modélisation d architecture dynamique des logiciels bord satellite. Le principal objectif de cette méthodologie vise l analyse d ordonnançabilité. Cette méthodologie a été exploitée sur une étude de cas opérationnelle (satellite d observation AS250) 4. Application expérimentale de MARTE à l approche MDA MDA est une approche d utilisation des modèles durant un développement de système informatique qui spécifie distinctement le système et la plateforme que l on adopte pour son exécution. Un des intérêts majeurs de cette approche est de modéliser un logiciel du point de vue application en faisant abstraction des problèmes induits par les ressources de bas niveau. L organisation de MARTE en sous-profils favorise cette approche et nous expérimentons leurs capacités pour raffiner itérativement un logiciel embarqué en partant d une modélisation à haut niveau d abstraction. 5. Analyse d'ordonnancement de systèmes embarqués modélisés en MARTE Cette présentation présente les résultats d'une étude consacrée à l'analyse d'ordonnancement de systèmes temps-réel critiques, modélisés en utilisant le profil MARTE. Après avoir précisé le but de la démarche, plusieurs outils d'analyse et la méthodologie qui leur est associée seront présentés. Une comparaison des retours d'expérience obtenus, et la présentation des pistes futures viendront conclure la présentation. 6. Vérification automatisée de la cohérence d architectures statiques et dynamiques Dans la conception des architectures dynamiques des applications avioniques AIRBUS est aujourd hui sur le point de passer d une représentation textuelle informelle à une représentation basée modèle. Cette formalisation ouvre de nouvelles perspectives en termes d automatisation d activités coûteuses et délicates aujourd hui réalisées à la main : vérification des architectures, passage d une phase de développement à la suivante, etc. Lors d un stage effectué en 2013, nous avons dans ce cadre étudié la faisabilité de l automatisation de la vérification de la cohérence entre des modèles d architectures statiques inspirés de HOOD et des modèles d architectures dynamiques basés sur SysML/MARTE. Nous présenterons ici la démarche suivie ainsi que les résultats obtenus.
Intervenants : Sébastien Gerard, chef du laboratoire LISE au CEA Jérôme Delatour, enseignant-chercheur à l'eseo, responsable de l'équipe de recherche TRAME (TRAnsformations de Modèles pour lembarqué) (site web: trame.eseo.fr) Alexandre Cortier est ingénieur de recherche au sein d Astrium Satellites dans le département Data Processing & Advanced Study. Il est spécialiste génie logiciel et méthodes formelles Jean-François Rolland est ingénieur d étude au sein d Atos dans l équipe de R&D «Methods and tools for Embedded & Critical Systems» François Bossard est ingénieur d études en architectures logicielles au service LV du CNES Wenceslas Godard est ingénieur de recherche au sein d'eads Innovation Works (IW), le centre de recherche d'eads de Toulouse, dans le domaine de la vérification formelle Pierre Gaufillet est spécialiste en génie Logiciel and la division Avionics and Simulation Products d AIRBUS Adrien Mallo est stagiaire Airbus en 2013
ANNEXE Transportation information : (IAS is close to CNES) By car, see plan above. By bus from Toulouse downtown : line number 10 and 68 (see : http://www.connex.tisseo.fr/horaires/).