Thèse doctorat : Informatique : Strasbourg 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 6 p.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Informatique : Lille 1 : 2005. / N° d'ordre (Lille 1) : 3756. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 119-122.

Thèse doctorat : Informatique : Rennes 1 : 2008. / Bibliogr. p. 107-110.

La compilation de codee source vers du code octet combiné avec l'utilisation d'une machine virtuelle ou d'un interpréteur pour l'exécuter est devenue une pratique courante qui permet de conserver une indépendance face à la plateforme matérielle. Les interpréteurs sont portables et offrent une simplicité de développement qui en font un choix intéressant pour la conception de prototypes de nouveaux langages de programmation. L'optimisation des techniques d'interprétation existantes est un sujet de recherche qui nous intéresse particulièrement. Nous avons voulu, par l'entremise de notre projet de recherche, étudier jusqu'où il est possible de pousser l'optimisation dans un interpréteur. Après avoir étudié les types d'interpréteurs existants, nous avons constaté que les interpréteurs les plus performants se basent tous sur le même principe: La réduction du coût associé aux répartitions entre les instructions interprétées. Ce coût est causé par les instructions de répartitions elles-mêmes, mais surtout par l'augmentation du taux d'erreur qu'elles procurent dans les prédicteurs de branchement qui se trouvent au sein des processeurs modernes. Des mauvaises prédictions de branchements occasionnent des coûts importants sur une architecture pipelinée. L'interpréteur linéaire inclusif est un des plus performants qui existe. En nous basant sur cet interpréteur, nous avons fait la conception et l'implémentation d'un mécanisme qui lui permet d'augmenter la longueur des ses super-instructions et par le fait même de diminuer le nombre de répartitions pendant l'exécution. Nous avons mis au point un mécanisme dynamique d'inclusion partielle des méthodes dans cet interpréteur. Nous avons aussi conçu un système de profilage qui nous permet de détecter les sites d'invocations chauds et d'y effectuer l'inclusion du chemin le plus fréquenté de la méthode appelée. En brisant ainsi la frontière entre le corps des méthodes, nous parvenons à augmenter la longueur moyenne des super-instructions. Nous avons surmonté et résolu toutes les difficultés inhérentes à l'implémentation d'un tel système dans une véritable machine virtuelle Java (synchronisation, exceptions, présence d'un nettoyeur de mémoire, présence de sous routines dans le code octet Java). Nous fournissons une étude empirique de l'impact de notre système sur un interpréteur linéaire inclusif en exécutant des applications Java d'envergure. Dans tous les cas étudiés, on arrive à augmenter la longueur moyenne des super-instructions invoquées et à diminuer le nombre de répartitions pendant l'exécution. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Interpréteur, Inclusion, Inclusion partielle, Profilage, Machine virtuelle, Java, JVM, SableVM.

Thèse de doctorat : Informatique : INPL : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

La bonne gestion des déréférencements de nul dans les langages à objets statiquement typés est un problème complexe qui est loin d'être nouveau. Plusieurs approches existent, mais aucune n'est parfaite. Les diverses solutions au déréférencement de nul se partagent trois dimensions : (1) la simplicité, (2) l'exactitude des résultats et (3) le typage statique. Présentement, à notre connaissance, aucune solution ne présente ces trois dimensions. Un des problèmes majeurs de la gestion des déréférencements de nul est la gestion des attributs, notamment lors de l'instantiation des objets. L'approche que nous présentons ici pour gérer les déréférencements de nul est une approche (1) simple et (2) exacte. Bien que notre approche présente un composant de typage statique, nous ajoutons aussi des tests dynamiques pour la compléter, ce qui fait qu'elle ne respecte pas totalement les trois dimensions. Nous introduisons aussi des analyses statiques pour détecter l'initialisation d'attributs dans les constructeurs pour ensuite, à l'aide d'optimisations, supprimer les tests dynamiques que nous avons ajoutés à la phase précédente. Pour un programme de grande taille (110.000 lignes de code), nous parvenons, avec nos analyses et nos optimisations, à supprimer 100% des tests dynamiques que nous avions introduits, tout en garantissant de façon statique qu'aucune erreur en lien avec le déréférencement de nul ne pourra se produire lors de l'exécution du programme. En conséquence, notre solution améliorée par les analyses statiques proposées permet de présenter les trois dimensions recherchées pour un sous-ensemble des programmes, ce qui fait un compromis très intéressant. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : compilation, analyse statique, optimisation, types nullables, validation d'attributs, Nit

Reproduction de : Thèse de doctorat : informatique : Grenoble, INPG : 1987. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 157-164.

Th. doct.--Informatique--Paris 6, 1994.

Les systèmes informatiques critiques - tels que les commandes de vol électroniques et le contrôle des centrales nucléaires - doivent répondre à des exigences strictes en termes de sûreté de fonctionnement. Nous nous intéressons ici à l'application de méthodes formelles - ancrées sur de solides bases mathématiques - pour la vérification du comportement des logiciels critiques. Plus particulièrement, nous spécifions formellement nos algorithmes et nous les prouvons corrects, à l'aide de l'assistant à la preuve Coq - un logiciel qui vérifie mécaniquement la correction des preuves effectuées et qui apporte un degré de confiance très élevé. Nous appliquons ici des méthodes formelles à l'estimation du Temps d'Exécution au Pire Cas (plus connu par son abréviation en anglais, WCET) de programmes C. Le WCET est une propriété importante pour la sûreté de fonctionnement des systèmes critiques, mais son estimation exige des analyses sophistiquées. Pour garantir l'absence d'erreurs lors de ces analyses, nous avons formellement vérifié une méthode d'estimation du WCET fondée sur la combinaison de deux techniques principales: une estimation de bornes de boucles et une estimation du WCET via la méthode IPET (Implicit Path Enumeration Technique). L'estimation de bornes de boucles est elle-même décomposée en trois étapes : un découpage de programmes, une analyse de valeurs opérant par interprétation abstraite, et une méthode de calcul de bornes. Chacune de ces étapes est formellement vérifiée dans un chapitre qui lui est dédiée. Le développement a été intégré au compilateur C formellement vérifié CompCert. Nous prouvons que le résultat de l'estimation est correct et nous évaluons ses performances dans des ensembles de benchmarks de référence dans le domaine. Les contributions de cette thèse incluent la formalisation des techniques utilisées pour estimer le WCET, l'outil d'estimation lui-même (obtenu à partir de la formalisation), et l'évaluation expérimentale des résultats. Nous concluons que le développement fondé sur les méthodes formelles permet d'obtenir des résultats intéressants en termes de précision, mais il exige des précautions particulières pour s'assurer que l'effort de preuve reste maîtrisable. Le développement en parallèle des spécifications et des preuves est essentiel à cette fin. Les travaux futurs incluent la formalisation de modèles de coût matériel, ainsi que le développement d'analyses plus sophistiquées pour augmenter la précision du WCET estimé. / Safety-critical systems - such as electronic flight control systems and nuclear reactor controls - must satisfy strict safety requirements. We are interested here in the application of formal methods - built upon solid mathematical bases - to verify the behavior of safety-critical systems. More specifically, we formally specify our algorithms and then prove them correct using the Coq proof assistant - a program capable of mechanically checking the correctness of our proofs, providing a very high degree of confidence. In this thesis, we apply formal methods to obtain safe Worst-Case Execution Time (WCET) estimations for C programs. The WCET is an important property related to the safety of critical systems, but its estimation requires sophisticated techniques. To guarantee the absence of errors during WCET estimation, we have formally verified a WCET estimation technique based on the combination of two main methods: a loop bound estimation and the WCET estimation via the Implicit Path Enumeration Technique (IPET). The loop bound estimation itself is decomposed in three steps: a program slicing, a value analysis based on abstract interpretation, and a loop bound calculation stage. Each stage has a chapter dedicated to its formal verification. The entire development has been integrated into the formally verified C compiler CompCert. We prove that the final estimation is correct and we evaluate its performances on a set of reference benchmarks. The contributions of this thesis include (a) the formalization of the techniques used to estimate the WCET, (b) the estimation tool itself (obtained from the formalization), and (c) the experimental evaluation. We conclude that our formally verified development obtains interesting results in terms of precision, but it requires special precautions to ensure the proof effort remains manageable. The parallel development of specifications and proofs is essential to this end. Future works include the formalization of hardware cost models, as well as the development of more sophisticated analyses to improve the precision of the estimated WCET.

Reproduction de : Thèse de docteur-ingénieur : informatique : Grenoble, INPG : 1986. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 233-241.