Vérification Constructive des Systèmes à base de Composants

The goal of the thesis is to develop theory, methods and tools for the compositional and incremental verification for component-based systems. We propose a compositional verification method for proving safety properties. The method is based on the use of two kinds of invariants: component invariants which express local aspects of systems and interaction invariants which characterize global constraints induced by synchronizations between components. We provide efficient methods for computing these invariants. We also propose a new technique that takes the incremental design of the system into account. The integration of verification into design process allows to detect an error as soon as it appears. Moreover, the technique helps to avoid redoing all the verification process by reusing intermediate verification results. It takes advantage of the system structure for coping with complexity of the global verification and therefore, reduces significantly the cost of verification in both time and memory usage. The methods have been implemented in D-Finder tool-set. The experimental results obtained on non trivial examples and case studies show the efficiency of our methods as well as the capacity of D-Finder.L'objectif de la thèse est de développer des méthodologies et des outils pour la vérification compositionnelle et incrémentale des systèmes à base de composants. Nous proposons une méthode compositionnelle pour vérifier des propriétés de sûreté. La méthode est basée sur l'utilisation des deux types d'invariants: invariants de composant qui expriment des aspects locaux des systèmes et invariants d'interaction qui caractérisent les contraintes globales induites par les synchronisations fortes entre les composants. Nous offrons des techniques efficaces pour calculer ces invariants. Nous proposons également une nouvelle méthode de vérification incrémentale qui prend la conception incrémentale du système en compte. L'intégration de la vérification dans le processus de conception permet de déceler une erreur dès qu'elle apparaît. En outre, cette méthode permet d'éviter de refaire tous les processus de vérification par la réutilisation de résultats intermédiaires. Elle prend des avantages des structures de systèmes pour faire face à la complexité de la vérification globale et, par conséquent, réduit significativement le coût de la vérification en temps et en mémoire utilisée. Les méthodes compositionnelles et incrémentales ont été mises en oeuvre dans la chaîne d'outil D-Finder. Les résultats expérimentaux obtenus sur plusieurs études de cas non triviales montrent l'efficacité de nos méthodes ainsi que les capacités de D-Finder