Modélisation transactionnelle d’architectures distribuées reconfigurables, tolérantes aux fautes

 

 

Doctorant : Takieddine MAJDOUB

Directeurs de thèse : Sébastien LE NOURS, Fabienne NOUVEL

Thèse débutée le : 18/10/2009

 

 

Dans le domaine automobile, l’infrastructure électronique des véhicules est basée sur des cartes distribuées, appelées Electronic Controller Units (ECU), qui sont interconnectées par des réseaux de communication hétérogènes. Un nombre croissant de fonctionnalités sont distribuées sur ces ECUs. La conception de tels systèmes distribués revient à définir l’organisation entre les ECUs et à étudier leurs propriétés en termes de ressources de calcul, de communication et de mémoire selon des exigences fonctionnelles et non fonctionnelles. Les exigences non fonctionnelles typiques dans le domaine de l’automobile sont les contraintes de temps réel, la consommation d’énergie, la tolérance aux pannes et le coût. La nature distribuée de ces systèmes embarqués communicants influe sur le dimensionnement des ressources nécessaires dans la mesure où il convient de prendre en compte les propriétés des fonctions de communication et des protocoles nécessaires à mettre en œuvre. Dans ce contexte, pour faire face à la complexité de la conception d’architectures distribuées, de nouvelles approches de conception sont apparues. Parmi ces approches, les approches basées sur l’emploi de modèles ont récemment reçu un grand intérêt dans le domaine de l’automobile. Ces approches permettent l’évaluation précoce des propriétés non fonctionnelles et aident les concepteurs tout au long du processus de développement. L’efficacité d’une approche basée sur les modèles est évaluée en fonction de la quantité d’effort de modélisation, de la pertinence des prédictions fournies et de la vitesse de simulation.

Dans ce contexte, une approche possible pour le dimensionnement des systèmes distribués consiste à simuler le fonctionnement des architectures afin d’estimer l’influence des propriétés considérées sur les performances obtenues. Cette simulation suppose une modélisation pertinente des architectures, exprimant les différents mécanismes ayant une influence sur le comportement étudié. Compte tenu de la complexité des architectures à étudier (nombre de paramètres à étudier, nombre de dispositifs au sein du système) les temps de simulation des modèles des architectures augmentent en fonction de la complexité de celles-ci. Donc, le besoin de réduire le temps de simulation pour ce type de système est devenu critique. Ce point se justifie d’autant plus compte tenu des contraintes de productivité et de temps de développement des systèmes.

Il convient donc d’améliorer les temps de simulation des modèles manipulés pour le dimensionnement. Différentes propositions existent afin d’améliorer l’efficacité de la simulation des systèmes embarqués. On souhaite, à travers cette thèse, améliorer le processus de dimensionnement et d’exploration des ressources matérielles et logicielles des architectures en utilisant une approche de modélisation de niveau transactionnel. L’objectif de la thèse est de contribuer à la définition de méthodes de conception et de dimensionnement d’architectures distribuées associant différentes techniques de communication et de proposer une technique permettant d’accélérer la simulation de modèles.