Leveraging software architectures to guide and verify the development of sense–compute–control applications

Nombre d'applications ont pour comportement principal l'attente d'un événement venant d'un environnement extérieur, la préparation d'un résultat et l'exécution d'actions sur cet environnement. Les interfaces graphiques et les systèmes avioniques en sont des exemples. Le paradigme SCC, pour sense-compute-control, est particulièrement adapté à la description de ces applications. Le développement d'applications suivant ce paradigme est complexe à cause du manque de cadre conceptuel et d'outils de support.Cette thèse propose un cadre conceptuel dédié au paradigme SCC et se concrétise par un langage de description d'architectures. À partir d'une description dans ce langage, un framework de programmation peut être généré. Il guide l'implémentation d'une application grâce à un support dédié et vérifie que cette implémentation est conforme à l'architecture décrite. Les contributions de cette thèse sont évaluées suivant des critères d'expressivité, d'utilisabilité et de productivité.Numerous applications have, as their main behavior, to wait for information coming from a foreign environment, to prepare a result, and to execute actions on this environment. Graphical user interfaces and avionic systems are two examples. The SCC paradigm, for Sense–Compute–Control, is dedicated to the description of such applications. Developing applications with this paradigm is made difficult by the lack of conceptual framework and tool support.This thesis proposes a conceptual framework dedicated to the SCC paradigm which is materialized by an architecture description language named DiaSpec. This language provides a framework to support the development of an SCC application, assigning roles to the stakeholders and providing separation of concerns. This thesis also proposes dedicated programming support. Indeed, from DiaSpec descriptions a dedicated programming framework is generated in a target language. This programming framework guides the implementation of an SCC application and raises the level of abstraction of this implementation with both high-level and dedicated mechanisms. This programming framework is designed to ensure conformance of the implementation to its architecture described in DiaSpec by leveraging the target language type system. Contributions of this thesis are evaluated through three criteria: expressiveness, usability and productivity