Logiciels

La boîte à outils CADP

En collaboration avec le projet SPECTRE/VERIMAG, nous développons la boîte à outils CADP (CæSAR/ALD´EBARAN DEVELOPMENT PACKAGE) pour l'ingénierie des protocoles et des systèmes distribués. Au sein de cette boîte à outils, nous avons en charge les logiciels suivants :

CæSAR est un compilateur qui produit, à partir d'un programme LOTOS, du code exécutable ou des modèles sur lesquels différentes méthodes de vérification peuvent être appliquées. Le programme source LOTOS est traduit successivement en une algèbre de processus simplifiée, un réseau de Petri étendu avec des variables et des transitions atomiques, et finalement un système de transitions étiquetées obtenu par simulation exhaustive.
CæSAR.ADT est un compilateur qui traduit les définitions de types abstraits LOTOS vers des bibliothèques de types et de fonctions en langage C. La traduction met en oeuvre un algorithme de compilation par filtrage et des techniques pour la reconnaissance des classes de types usuels (nombres entiers, énumérations, tuples, listes...) qui sont identifiées automatiquement et implémentées de manière optimale.
BCG (Binary Coded Graphs) est un format qui utilise des techniques efficaces de compression permettant de stocker des graphes (sous forme explicite) sur disque de manière très compacte. Ce format est indépendant du langage source et des outils de vérification. En outre, il contient suffisamment d'informations pour que les outils qui l'exploitent puissent fournir à l'utilisateur des diagnostics précis dans les termes du programme source. Pour exploiter ce format, un environnement logiciel est disponible, qui se compose de bibliothèques C et de plusieurs outils, notamment : BCG_IO (qui effectue des conversions de format), BCG_OPEN (qui permet d'appliquer à des graphes BCG les outils de l'environnement OPEN/CæSAR pour la vérification à la volée), BCG_DRAW (qui permet d'afficher en PostScript une représentation 2D d'un graphe), et BCG_EDIT (qui permet de modifier interactivement la représentation graphique produite par BCG_DRAW).
OPEN/CæSAR est un environnement extensible permettant de développer des outils de simulation, de vérification et de génération de test sur des graphes sous forme implicite. Ces outils peuvent être réalisés de manière simple, modulaire et indépendante du langage utilisé pour décrire les systèmes à valider. L'environnement OPEN/CæSAR comprend un ensemble de bibliothèques avec leurs interfaces de programmation, ainsi que divers outils pour la simulation pas à pas, l'exécution aléatoire, la recherche de blocages, la recherche de séquences satisfaisant un certain critère, etc.
XTL (eXecutable Temporal Language) est un méta-langage adapté à l'expression des algorithmes d'évaluation et de diagnostic pour les formules de logiques temporelles telles que CTL [1], HML [3], ACTL [7], etc. D'inspiration fonctionnelle, ce méta-langage offre des primitives d'accès à toutes les informations contenues dans les graphes BCG : états, étiquettes des transitions, fonctions successeurs et prédécesseurs, ainsi qu'aux types et fonctions du programme source. Il permet la définition de fonctions récursives servant à calculer des prédicats de base et des modalités temporelles portant sur les ensembles d'états et de transitions.

A ces outils s'ajoutent ceux développés par le projet SPECTRE/VERIMAG, qui permettent la comparaison et la réduction de graphes modulo des relations d'équivalences et de préordres appropriées, la génération compositionnelle de graphes par application progressive de réductions et d'abstractions, et la génération de tests à la volée.

Tous ces outils --ainsi que d'autres développés par les projets MEIJE (Sophia-Antipolis) et PAMPA (Rennes) et par les Universités de Liège et d'Ottawa-- sont intégrés au sein de l'interface graphique EUCALYPTUS (développée en TCL/TK) qui offre un accès facile et uniforme aux différents outils, en cachant à l'utilisateur les conventions d'appel et les formats spécifiques à chaque outil.

Diffusion de logiciels

Depuis les années 80 et le début des années 90, les méthodes formelles ont connu un grand essor : de multiples langages, outils et méthodologies ont été proposés. Cette phase d'expansion semble sur le point de s'achever et une phase de sélection darwinienne s'apprête à lui succéder. Les langages inadaptés et les prototypes immatures seront délaissés, au profit d'outils qui auront fait leurs preuves sur des exemples industriels et pour lesquels l'existence d'une communauté importante d'utilisateurs permettra d'assurer les développements futurs.

La boîte à outils CADP est bien placée dans cette compétition. Elle s'appuie sur un langage normalisé, comporte des outils robustes (bien que perfectibles) et regroupe un nombre important d'utilisateurs.

En 1997, nous avons accompli un effort significatif en vue d'améliorer la visibilité de la boîte à outils CADP et d'accroître sa diffusion. Nous pouvons mentionner les faits marquants suivants (dont certains obtenus en collaboration avec le projet SPECTRE/VERIMAG, notamment Marius Bozga et Laurent Mounier) :

Dans le cadre du travail de stage de P. Wendel, nous avons simplifié la procédure d'installation de CADP en développant l'outil INSTALLATOR qui automatise l'installation et la mise à jour de CADP grâce aux protocoles de l'INTERNET. Avec cet outil, nous avons cherché à atteindre l'ergonomie et la simplicité d'utilisation propres aux ``assistants d'installation'' du monde PC/WINDOWS.
Début 1997, nous avons créé une page Web consacrée à la boîte à outils CADP (http://www.inrialpes.fr/vasy/cadp.html). Tout au long de l'année, nous avons enrichi cette page, qui offre désormais les services suivants :
- présentation des outils et de leurs fonctionnalités ;
- documentations et publications associées ;
- forum aux questions (FAQ, en anglais Frequently Asked Questions) ;
- liste des études de cas réalisées avec CADP ;
- démonstrations disponibles en ligne.
En juin 1997, nous avons diffusé une nouvelle version de la boîte à outils : CADP version 97a ``Twente'', qui remplace la précédente version Z datant de décembre 1996.
En décembre 1997, nous avons diffusé une nouvelle version : CADP version 97b ``Liège'', qui a été portée sous le système d'exploitation LINUX.
Nous avons effectué plusieurs démonstrations publiques de la boîte à outils, notamment à l'occasion des colloques et conférences DYADE (Grenoble, avril 1997), COST-247 (Zagreb, juin 1997), ERCIM (Cesena, juillet 1997), CFIP'97 (Liège, octobre 1997) et ASE'97 (Incline Village, novembre 1997).
Nous avons organisé le 24 juillet 1997 une journée de présentation des outils CADP à l'intention du monde académique et industriel, qui a réuni une quinzaine de participants.
Nous avons également créé une lettre électronique (The CADP Newsletter) décrivant l'avancement des travaux et les nouveautés concernant CADP. Trois numéros ont été publiés en décembre 1996, juin 1997 et septembre 1997.

Ces efforts semblent avoir porté leurs fruits puisqu'en 1997, le nombre de licences sites pour CADP est passé de 127 à 148.

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