La programmation orientée langage (Language-Oriented Programming – LOP) préconise l’utilisation de langages de modélisation dédiés exécutables (eXecutable Domain-Specific Modeling Languages – xDSMLs) pour la conception, le développement, la vérification et la validation de systèmes hautement concurrents. De tels systèmes placent l’expression de la concurrence dans les langages informatiques au coeur du processus d’ingénierie logicielle, par exemple à l’aide de formalismes dédiés appelés modèles de concurrence (Models of Concurrency – MoCs). Ceux-ci permettent une analyse poussée du comportement des systèmes durant les phases de vérification et de validation, mais demeurent complexes à comprendre, utiliser, et maîtriser. Dans cette thèse, nous développons et étendons une approche qui vise à faire collaborer l’approche LOP et les MoCs à travers le développement de xDSMLs dans lesquels la concurrence est spécifiée de façon explicite (Concurrency-aware xDSMLs). Dans de tels langages, on spécifie l’utilisation systématique d’un MoC au niveau de la sémantique d’exécution du langage, facilitant l’expérience pour l’utilisateur final qui n’a alors pas besoin d’appréhender et de maîtriser l’utilisation du MoC choisi.Un tel langage peut être raffiné lors de la phase de déploiement, pour s’adapter à la plateforme utilisée, et les systèmes décrits peuvent être analysés sur la base du MoC utilisé. / Language-Oriented Programming (LOP) advocates designing eXecutable Domain-Specific Modeling Languages (xDSMLs) to facilitate the design, development, verification and validation of modern softwareintensive and highly-concurrent systems. These systems place their needs of rich concurrency constructs at the heart of modern software engineering processes. To ease theirdevelopment, theoretical computer science has studied the use of dedicated paradigms for the specification of concurrent systems, called Models of Concurrency (MoCs). They enable the use of concurrencyaware analyses such as detecting deadlocks or starvation situations, but are complex to understand and master. In this thesis, we develop and extend an approach that aims at reconciling LOP and MoCs by designing so-called Concurrencyaware xDSMLs. In these languages, the systematic use of a MoC is specified at the language level, removing from the end-user the burden of understanding or using MoCs. It also allows the refinement of the language for specific execution platforms, and enables the use of concurrency-aware analyses on the systems.

Depuis "toujours", en Génie Logiciel comme dans toutes les ingénieries, afin réduire la complexité et pour améliorer la réutilisation, le produit à construire est divisé en parties construites indépendamment et ensuite assemblées. L'approche récente de l'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM, ou MDE pour Model-Driven Engineering), fait de même, en proposant "simplement" que les parties à construire et à assembler soient des modèles et non pas des programmes. C'est ainsi que le problème de la composition de modèles est devenu un thème important de l'IDM, et le sujet de cette thèse. En effet, un système logiciel réel est bien trop complexe pour pouvoir être décrit par un seul modèle. De nombreux modèles devront être créés pour le spécifier, soit à divers niveaux d'abstraction, soit selon divers points de vue, soit encore selon des domaines fonctionnels differents et complémentaires. Dans ce travail, nous partons de l'hypothèse que de tels domaines métiers existent. Un domaine est un champ d'expertise avec 1) les savoir-faire et les connaissances capturés et formalisés sous la forme d'un langage de modélisation dédié au domaine (un Domain-Specific Modeling Language (DSML)), et 2) des outils et des environnements supportant le développement d'applications dans ce domaine. Une application, dans un domaine, est décrite par un modèle (conforme au métamodèle du domaine). Dans ce travail, nous faisons aussi l'hypothèse que ces domaines sont exécutables ; les modèles du domaine sont exécutés par une machine virtuelle du domaine. En IDM, comme dans les autres approches du Génie Logiciel, la réutilisation impose que le processus d'assemblage des parties puisse se faire sans avoir à modifier celles-ci, ni bien sur l'environnement qui les a produit ou qui les exécute. Appliqué à notre contexte, cela signifie qu'il faut être capable de composer des modèles sans les modifier et sans modifier ni l'éditeur ni la machine virtuelle du domaine dont ils sont issus. C'est le problème que nous abordons dans notre travail. Nous montrons que pour atteindre cet objectif, il faut d'abord composer les domaines c'est à dire composer leurs métamodèles et leurs machines virtuelles, puis les modèles. Nous montrons dans ce travail comment ces compositions peuvent être réalisées sans modifier les éléments compos és, en utilisant des relations dites horizontales entre les métamodèles, et des liens entre les modèles. Cette approche est validée d'abord par la réalisation d'un certain nombre de domaines composites, et par de nombreuses compositions de modèles opérationnelles. Une partie importante du travail a consisté à définir Codèle, un langage de composition de modèles et de métamodèles, et à réaliser l'environnement d'assistance correspondant. Codèle assiste les ingénieurs pour composer de façon systématique les domaines, et rend automatique ou semi-automatique la composition de tous modèles provenant de ces domaines. Nous présentons l'outil Codèle et nous évaluons son usage dans divers projets.