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authorAlex Auvolat <alex.auvolat@ansys.com>2014-07-23 18:03:28 +0200
committerAlex Auvolat <alex.auvolat@ansys.com>2014-07-23 18:03:28 +0200
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--- a/readme.tm
+++ /dev/null
@@ -1,1813 +0,0 @@
-<TeXmacs|1.0.7.18>
-
-<style|article>
-
-<\body>
- <doc-data|<doc-title|scade-analyzer>|<doc-subtitle|note de référence>>
-
- <section|Introduction>
-
- Le projet consiste en la réalisation d'un analyseur statique pour des
- programmes SCADE, utilisant l'interprétation abstraite comme base de
- travail. Les objectifs attendus sont :
-
- <\itemize>
- <item>Preuve de propriétés de sûreté sur des programmes
-
- <item>Étude d'intervalles de variation pour des variables
- </itemize>
-
- L'expérience a été menée sur un sous-ensemble très restreint du langage
- SCADE, comportant notamment :
-
- <\itemize>
- <item>noyau dataflow (opérations arithmétiques élémentaires, opérateurs
- <verbatim|-\<gtr\>> et <verbatim|pre>), pas de prise en charge des
- horloges explicites (primitives <verbatim|when>, <verbatim|merge>, ...)
-
- <item>blocs <verbatim|activate>
-
- <item>automates simples, à transitions faibles seulement, sans actions
- sur les transitions (les transitions de type <verbatim|restart> sont
- prises en compte)
- </itemize>
-
- Dans ce document nous mettrons au clair les points suivants :
-
- <\enumerate>
- <item>Spécification du sous-ensemble de SCADE considéré
-
- <item>Explication du fonctionnement de l'interprète pour la sémantique
- concrète
-
- <item>Explication de la traduction d'un programme SCADE en une formule
- logique représentant le cycle du programme
-
- <item>Explications sur l'interprétation abstraite en général, sur les
- domaines numériques, sur la recherche de points fixe
-
- <item>Explications sur notre adaptation de ces principes à l'analyse du
- langage SCADE, en particulier :
-
- <\itemize>
- <item>itérations chaotiques
-
- <item>domaines capables de faire des disjonctions de cas (graphes de
- décision)
- </itemize>
- </enumerate>
-
- Par la suite, nous ne considérons que des programmes SCADE bien typés.
-
- <section|Spécification>
-
- <subsection|Grammaire>
-
- <\verbatim-code>
- <\verbatim>
- decl \ \ \ := CONST id: type = expr;
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| NODE (var_def;*) RETURNS (var_def;*) VAR var_def;*
- body
-
- var_def := (PROBE? id),* : type
-
- body \ \ \ := LET eqn;* TEL
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| eqn;
-
- type \ \ \ := INT \| BOOL \| REAL \| (TYPE,+)
-
- eqn \ \ \ \ := id = expr
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| GUARANTEE id : expr
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| ASSUME id : expr
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| AUTOMATON state* RETURNS id,*
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| ACTIVATE scope_if RETURNS id,*
-
- scope_if := (VAR var_def;*)? body
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| IF expr THEN scope_if ELSE scope_if
-
- state \ \ \ := INITIAL? STATE id
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ body
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ until*
-
- until \ \ \ := UNTIL IF expr (RESUME\|RESTART) id
-
- expr \ \ \ \ := int_const \| real_const \| TRUE \| FALSE \| id
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| unary_op expr \| expr bin_op expr
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| IF expr THEN expr ELSE expr
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| id ( expr,* )
-
- unary_op := - \| PRE \| NOT
-
- bin_op \ \ := + \| - \| * \| / \| -\<gtr\> \| AND \| OR \| MOD
- </verbatim>
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \| = \| \<less\>\<gtr\> \| \<less\> \| \<gtr\> \|
- \<less\>= \| \<gtr\>=
- </verbatim-code>
-
- <subsection|Sémantique concrète>
-
- Pour simplifier, on considère dans cette section que tous les noeuds ont
- été inlinés.
-
- On note <math|\<bbb-X\>> l'ensemble des variables définies dans le texte du
- programme, et on note <math|\<bbb-V\>> l'ensemble des valeurs qui peuvent
- être prises.
-
- Un environnement de valeurs est une fonction
- <math|s:\<bbb-X\>\<rightarrow\>\<bbb-V\>> qui décrit un état de la mémoire
- du programme. On définit aussi un sous-ensemble
- <math|\<bbb-V\><rsub|i>\<subset\>\<bbb-V\>> de variables dont les valeurs
- sont des entrées du système.
-
- L'exécution d'un programme est une séquence d'états mémoire
- <math|s<rsub|0>\<nocomma\>,s<rsub|1>,\<ldots\>,s<rsub|n>,\<ldots\>>
- conforme à la spécification du programme et à une série d'entrées. On note
- :
-
- <\equation*>
- s<rsub|0><long-arrow|\<rubber-rightarrow\>|i<rsub|1>>s<rsub|1><long-arrow|\<rubber-rightarrow\>|i<rsub|2>>s<rsub|2>\<rightarrow\>\<cdots\>
- </equation*>
-
- Dans la sémantique par traduction, la sémantique d'un programme est définie
- par traduction du programme <math|P> en une formule logique <math|F> telle
- que :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|n-1><long-arrow|\<rubber-rightarrow\>|i<rsub|n>>s<rsub|n>>|<cell|\<Leftrightarrow\>>|<cell|<choice|<tformat|<table|<row|<cell|\<forall\>x\<in\>\<bbb-V\><rsub|i>,s<rsub|n><around*|(|x|)>=i<rsub|n><around*|(|x|)>>>|<row|<cell|F<around*|(|s<rsub|n-1>,s<rsub|n>|)>>>>>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Dans la sémantique par réduction, la sémantique d'un programme est définie
- par un ensemble de règles de réduction qui aboutissent à
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|n-1><long-arrow|\<rubber-rightarrow\>|i<rsub|n>>s<rsub|n>>|<cell|\<Leftrightarrow\>>|<cell|<frac|s<rsub|n-1>\<Rightarrow\>i<rsub|n>|s<rsub|n-1>\<Rightarrow\>s<rsub|n>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Pour un programme bien typé, étant donné <math|s<rsub|n-1>> et
- <math|i<rsub|n>>, il existe un unique état <math|s<rsub|n>> qui remplit la
- condition.
-
- Un scope <math|\<Sigma\>> correspond à un ensemble de définitions (de
- variables, d'automates, ou de blocs activate), identifiés par un chemin.
- Chaque scope dispose d'une horloge propre. Pour traduire l'init et le
- reset, on introduit dans chaque scope <math|\<Sigma\>> plusieurs variables
- :
-
- <\itemize>
- <item><math|nreset<rsub|\<Sigma\>>> : indique que le scope devra être
- reset lors du prochain cycle
-
- <item><math|init<rsub|\<Sigma\>>> : indique que le scope est à l'état
- initial dans ce cycle
-
- <item><math|act<rsub|\<Sigma\>>> : indique qu'un scope est actif dans ce
- cycle
- </itemize>
-
- Un nouveau scope est introduit dans chaque body d'un bloc activate ou d'un
- état d'automate.
-
- De même, les automates introduisent deux variables :\
-
- <\itemize>
- <item><math|state<rsub|A>>, qui définit l'état de l'automate à ce cycle
-
- <item><math|nstate<rsub|A>>, qui définit l'état de l'automate au cycle
- suivant, en supposant qu'il n'y a pas de reset du scope où l'automate est
- défini
- </itemize>
-
- L'état <math|s<rsub|0>> est défini par <math|s<rsub|0><around*|(|reset<rsub|/>|)>=tt>,
- où <math|/> est le scope racine englobant tout le programme ; toutes les
- autres variables de <math|\<bbb-V\>> pouvant prendre n'importe quelle
- valeur.
-
- On suppose que chaque instance de <verbatim|pre> est numérotée. Pour chaque
- <math|pre<rsub|i> e>, on introduit la variable <math|m<rsub|i>> qui
- enregistre la valeur de <math|e> dans le cycle courant et qui sert de
- mémoire pour le pre lors du cycle suivant.
-
- Par la suite, que ce soit dans l'étude de la sémantique par réduction ou
- par traduction, on notera toujours <math|l> la mémoire (c'est-à-dire
- <math|s<rsub|n-1>>) et <math|s> l'état courant (c'est-à-dire
- <math|s<rsub|n>>, sur lequel on travaille).
-
- <subsection|Sémantique par réduction>
-
- On définit notre ensemble d'environnements comme étant
- <math|\<bbb-X\>\<rightarrow\>\<bbb-V\>\<cup\><around*|{|\<epsilon\>|}>>, la
- valeur <math|\<epsilon\>> signifiant qu'une variable n'a pas encore pris sa
- valeur.
-
- Pour chaque élément de programme, on va introduire un certain nombre de
- règles de réduction. On applique ces règles jusqu'à en déduire
- <math|l\<Rightarrow\>s>, avec <math|\<forall\>x\<in\>\<bbb-X\>,s<around*|(|x|)>\<neq\>\<epsilon\>>.
-
- Les déductions de la forme <math|l\<Rightarrow\>s> signifient \S avec la
- mémoire <math|l>, on peut déduire du système l'état (partiel) <math|s> \T.
- Les déductions de la forme <math|l,s\<vDash\>e\<rightarrow\><rsub|\<Sigma\>><rsup|v>v>
- signifient \S avec la mémoire <math|l> et l'état partiellement calculé
- <math|s>, l'expression <math|e> calculée dans le scope <math|\<Sigma\>>
- prend la valeur <math|v> \T (la flèche <math|\<rightarrow\><rsub|\<Sigma\>><rsup|v>>
- correspond à une réduction par valeur dans le scope <math|\<Sigma\>>).
-
- On notera <math|\<Sigma\>\<Vdash\>x=e> pour signifier \S dans le scope
- <math|\<Sigma\>> on a la définition <math|x=e> \T, de même pour les
- définitions de blocs activate et d'automates. On notera
- <math|\<Sigma\>\<Vdash\>pre<rsub|i> e> pour signifier que <math|pre<rsub|i>
- e> apparaît dans le scope <math|\<Sigma\>>.
-
- <subsubsection|Règles de réduction pour l'activation du scope racine>
-
- On note <math|i> les entrées du système à ce cycle ; on fait par définition
- l'hypothèse <math|l\<Rightarrow\>i>, c'est-à-dire qu'on peut obtenir
- l'environnement où seules les variables d'entrée sont définies. On
- introduit ensuite la règle suivante, qui dit que le scope racine est
- toujours actif et jamais reset par la suite :
-
- <\equation*>
- <frac|l\<Rightarrow\>s|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|/>\<assign\>tt|]><around*|[|nreset<rsub|/>\<assign\>ff|]>>
- </equation*>
-
- \;
-
- <subsubsection|Règles de réduction pour l'init dans tous les scopes>
-
- Pour tout scope <math|\<Sigma\>> défini dans le programme, qui est reset si
- et seulement si la condition <math|l,s\<vDash\>r> est vraie, on rajoute les
- règles de réduction suivantes qui permettent de déterminer si le scope est
- init ou pas :
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>r<rsub|\<Sigma\>>>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|init<rsub|\<Sigma\>>\<assign\>tt|]>>
- </equation*>
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\><rsup|>\<neg\>r<rsub|\<Sigma\>>>|<cell|>|<cell|l<around*|(|act<rsub|\<Sigma\>>|)>=tt>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|init<rsub|\<Sigma\>>\<assign\>ff|]>>
- </equation*>
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\><rsup|>\<neg\>r<rsub|\<Sigma\>>>|<cell|>|<cell|l<around*|(|act<rsub|\<Sigma\>>|)>=ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|init<rsub|\<Sigma\>>\<assign\>l<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>|]>>
- </equation*>
-
- \;
-
- En particulier, pour le scope racine on instancie ces règles avec
- <math|<around*|(|l,s\<vDash\>r<rsub|/>|)>\<Leftrightarrow\>l<around*|(|nreset<rsub|/>|)>=tt>
-
- <subsubsection|Règles de réduction d'expressions>
-
- Ces règles permettent d'exprimer le calcul d'une expression. On note
- <math|\<Sigma\>> le scope dans lequel l'expression est évaluée. On note
- <math|\<odot\>> n'importe quel opérateur binaire :
- <math|+,-,\<times\>,/,mod,\<less\>,\<gtr\>,\<leqslant\>,\<geqslant\>,=,\<neq\>,\<wedge\>,\<vee\>>.
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac||l,s\<vDash\>c\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>c>,c\<in\>\<bbb-V\>>|<cell|>|<cell|<frac|s<around*|(|x|)>\<neq\>\<epsilon\>|l,s\<vDash\>x\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>s<around*|(|x|)>>,x\<in\>\<bbb-X\>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <\equation*>
- <frac||l,s\<vDash\>pre<rsub|i> e\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>l<around*|(|m<rsub|i>|)>>
- </equation*>
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l,s\<vDash\>e<rsub|1>\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v<rsub|1>>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>e<rsub|2>\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v<rsub|2>>>>>>|l,s\<vDash\>e<rsub|1>\<odot\>e<rsub|2>\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v<rsub|1>\<odot\>v<rsub|2>>
- </equation*>
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>e<rsub|1>\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v<rsub|1>>>>>>|l,s\<vDash\><around*|(|e<rsub|1>\<rightarrow\>e<rsub|2>|)>\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v<rsub|1>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>=ff>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>e<rsub|2>\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v<rsub|2>>>>>>|l,s\<vDash\><around*|(|e<rsub|1>\<rightarrow\>e<rsub|2>|)>\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v<rsub|2>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <\equation*>
- etc\<ldots\>
- </equation*>
-
- <subsubsection|Règles de réduction pour les pre>
-
- Pour chaque expression <math|pre<rsub|i> e> introduite dans le scope
- <math|\<Sigma\>>, on donne les deux règles suivante :
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|\<Sigma\>>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>e\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|m<rsub|i>\<assign\>v|]>>,\<Sigma\>\<Vdash\>pre<rsub|i>
- e
- </equation*>
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|\<Sigma\>>|)>=ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|m<rsub|i>\<assign\>l<around*|(|m<rsub|i>|)>|]>>,\<Sigma\>\<Vdash\>pre<rsub|i>
- e
- </equation*>
-
- <\equation*>
- \;
- </equation*>
-
- <subsubsection|Règles de réduction pour les définitions de variables>
-
- Pour toute définition <math|x=e> apparaissant dans le scope
- <math|\<Sigma\>>, on donne la règle suivante :
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|\<Sigma\>>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>e\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|x\<assign\>v|]>>,\<Sigma\>\<Vdash\>x=e
- </equation*>
-
- <subsubsection|Règles de réduction pour les blocs activate>
-
- Pour tout bloc <math|activate if c then b<rsub|1> else b<rsub|2>>
- apparaissant dans le scope <math|\<Sigma\>>, on crée deux nouveaux scopes
- <math|\<Sigma\><rsub|1>> et <math|\<Sigma\><rsub|2>> dans lesquels on
- rajoute les règles de réductions pour <math|b<rsub|1>> et <math|b<rsub|2>>
- respectivement, et on rajoute les règles suivantes qui régissent
- l'activation des deux scopes <math|\<Sigma\><rsub|1>> et
- <math|\<Sigma\><rsub|2>> :
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|\<Sigma\>>|)>=ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|\<Sigma\><rsub|1>>\<assign\>ff|]><around*|[|act<rsub|\<Sigma\><rsub|2>>\<assign\>ff|]>>
- </equation*>
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|\<Sigma\>>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>c\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>tt>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|\<Sigma\><rsub|1>>\<assign\>tt|]><around*|[|act<rsub|\<Sigma\><rsub|2>>\<assign\>ff|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|\<Sigma\>>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>c\<rightarrow\><rsup|v><rsub|\<Sigma\>>ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|\<Sigma\><rsub|1>>\<assign\>ff|]><around*|[|act<rsub|\<Sigma\><rsub|2>>\<assign\>tt|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- (implicitement sur toutes les règles : <math|\<Sigma\>\<Vdash\>activate if
- c then b<rsub|1> else b<rsub|2>>)
-
- Les deux scopes <math|\<Sigma\><rsub|1>> et <math|\<Sigma\><rsub|2>>
- héritent de la condition de reset du scope <math|\<Sigma\>>.
-
- <subsubsection|Règles de réduction pour les automates>
-
- On se place dans le cadre <math|\<Sigma\>\<Vdash\>A>. On note
- <math|s<rsub|0>> l'état initial de <math|A>. Les règles d'activation des
- différents scopes des états se font en fonction de la variable
- <math|state<rsub|A>> définie pour l'automate <math|A> comme suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>r<rsub|\<Sigma\>>>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|state<rsub|A>=s<rsub|0>|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>\<neg\>r<rsub|\<Sigma\>>>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|state<rsub|A>=l<around*|(|nstate<rsub|A>|)>|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Puis pour chaque état <math|s<rsub|i>>, on définit <math|\<Sigma\><rsub|i>>
- son scope dans lequel on traduit son corps, puis on rajoute la règle
- d'activation suivante :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|state<rsub|A>|)>=s<rsub|i>>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|\<Sigma\><rsub|i>>=tt|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|state<rsub|A>|)>\<neq\>s<rsub|i>>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|\<Sigma\><rsub|i>>=ff|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Dans tous les scopes <math|\<Sigma\><rsub|i>>, la condition de reset peut
- être éventuellement augmentée d'un <math|\<vee\>> avec une condition du
- type <math|l<around*|(|nreset<rsub|\<Sigma\><rsub|i>>|)>=t>, où la variable
- <math|nreset<rsub|\<Sigma\><rsub|i>>> est mise à <em|true> dès que l'on
- emprunte une transition qui reset, et à <em|false> le reste du temps.
-
- La règle pour une transition <math|s<rsub|i><long-arrow|\<rubber-rightarrow\>|c>s<rsub|j>>
- sont du style :
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|state<rsub|A>|)>=s<rsub|i>>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>c\<rightarrow\><rsub|\<Sigma\>><rsup|v>tt>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|nstate<rsub|A>\<assign\>s<rsub|j>|]>>
- </equation*>
-
- À cela, il faut rajouter les conditions qui disent que l'on emprunte
- exactement une transition à chaque cycle, ainsi que la partie qui définit
- les variables <math|nreset<rsub|\<Sigma\><rsub|i>>>.
-
- <\example>
- On va écrire les règles de réduction qui définissent le programme suivant
- :
-
- <\verbatim-code>
- node half() returns(c: int)
-
- var half: bool;
-
- \ \ \ \ a, b: int;
-
- \ \ \ \ la, lb: int;
-
- let
-
- \ \ half = true -\<gtr\> not pre half;
-
- \ \ activate
-
- \ \ \ \ if half then let
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ a = la + 1;
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ b = lb;
-
- \ \ \ \ tel else let
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ a = la;
-
- \ \ \ \ \ \ \ \ b = lb + 1;
-
- \ \ \ \ tel
-
- \ \ returns a, b;
-
- \ \ la = 0 -\<gtr\> pre a;
-
- \ \ lb = 0 -\<gtr\> pre b;
-
- \ \ c = a - b;
-
- tel
- </verbatim-code>
-
- Les règles de calcul des expressions sont tout le temps les mêmes. Les
- règles déduites de la structure du programme sont les suivantes :
-
- Initialisation :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|l\<Rightarrow\>s|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|/>\<assign\>tt|]><around*|[|nreset<rsub|/>\<assign\>ff|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s
- >|<cell|>|<cell|l<around*|(|nreset<rsub|/>|)>=tt>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|init<rsub|/>\<assign\>tt|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s
- >|<cell|>|<cell|l<around*|(|nreset<rsub|/>|)>=ff>|<cell|>|<cell|l<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|init<rsub|/>\<assign\>ff|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s
- >|<cell|>|<cell|l<around*|(|nreset<rsub|/>|)>=ff>|<cell|>|<cell|l<around*|(|act<rsub|/>|)>=ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|init<rsub|/>\<assign\>l<around*|(|init<rsub|/>|)>|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Définition <verbatim|c = a - b> (la réduction par valeur de <math|a-b> en
- une valeur <math|v> se fait selon les règles données ci-dessus) :
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>a-b\<rightarrow\><rsub|/><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|c\<assign\>v|]>>
- </equation*>
-
- Définitions de <verbatim|la<math|>> et <verbatim|lb> :
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\><around*|(|0\<rightarrow\>pre<rsub|1>|)>
- a\<rightarrow\><rsub|/><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|la\<assign\>v|]>>
- </equation*>
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\><around*|(|0\<rightarrow\>pre<rsub|2>
- b|)>\<rightarrow\><rsub|/><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|lb\<assign\>v|]>>
- </equation*>
-
- Définition de <verbatim|half> :
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\><around*|(|true\<rightarrow\>not
- pre<rsub|3> half|)>\<rightarrow\><rsub|/><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|half\<assign\>v|]>>
- </equation*>
-
- Mémorisation des valeurs pour <verbatim|pre a>, <verbatim|pre b> et
- <verbatim|pre half> (on écrit aussi les règles pour le cas où le scope
- est inactif à titre d'exemple simplement ; en pratique celles-ci sont
- éliminées puisque le scope racine est toujours actif) :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>a\<rightarrow\><rsub|/><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|m<rsub|1>\<assign\>v|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|m<rsub|1>\<assign\>l<around*|(|m<rsub|1>|)>|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>b\<rightarrow\><rsub|/><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|m<rsub|2>\<assign\>v|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|m<rsub|2>\<assign\>l<around*|(|m<rsub|2>|)>|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>half\<rightarrow\><rsub|/><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|m<rsub|3>\<assign\>v|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|m<rsub|3>\<assign\>l<around*|(|m<rsub|3>|)>|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Activation des deux moitiés du activate :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>half\<rightarrow\>tt>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|/1>:=tt|]><around*|[|act<rsub|/2>\<assign\>ff|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>half\<rightarrow\>ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|/1>:=ff|]><around*|[|act<rsub|/2>\<assign\>tt|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <\equation*>
- <frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>=ff>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|act<rsub|/1>:=ff|]><around*|[|act<rsub|/2>\<assign\>ff|]>>
- </equation*>
-
- Définition de <verbatim|a> et <verbatim|b> dans la première moitié :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/1>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>la+1\<rightarrow\><rsub|/1><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|a\<assign\>v|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/1>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>lb\<rightarrow\><rsub|/1><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|b\<assign\>v|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Et dans la deuxième moitié :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/2>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>la\<rightarrow\><rsub|/2><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|a\<assign\>v|]>>>|<cell|>|<cell|<frac|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|l\<Rightarrow\>s>|<cell|>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/2>|)>=tt>|<cell|>|<cell|l,s\<vDash\>lb+1\<rightarrow\><rsub|/2><rsup|v>v>>>>>|l\<Rightarrow\>s<around*|[|b\<assign\>v|]>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Et c'est tout.
- </example>
-
- (il faudrait faire un exemple avec des automates, mais ça risque d'être
- encore plus long !)
-
- <subsection|Sémantique par traduction, règles de traduction>
-
- On définit la traduction de <math|P> en une formule
- <math|F<around*|(|l,s|)>> comme suit.
-
- <subsubsection|Traduction des expressions numériques et booléennes>
-
- On utilise des formules ``à trous'' pour faire la traduction. Un trou
- <math|\<box\>> correspond à la fonction <math|e\<mapsto\>e>, une formule
- <math|a\<wedge\>x=\<box\>> correspond à la fonction
- <math|e\<mapsto\>a\<wedge\>x=e>, etc. L'argument d'une formule à trou peut
- aussi être un couple d'expressions, ainsi
- <math|\<box\><rsub|1>+\<box\><rsub|2>> correspond à la fonction
- <math|<around*|(|e,f|)>\<mapsto\>e+f>.
-
- On définit la fonction <math|T<around*|(|\<Sigma\>,e,w|)>> comme étant la
- traduction de l'expression <math|e> considérée dans le scope
- <math|\<Sigma\>> et devant être placée dans le trou <math|w>. En pratique,
- on divise <math|T> en deux fonctions, une pour les expressions booléennes
- et une pour les expressions numériques. Le résultat d'une traduction doit
- être une formule booléenne.
-
- Les règles sont les suivantes :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|T<rsub|><around*|(|\<Sigma\>,<around*|(|e<rsub|1>,e<rsub|2>,\<ldots\>,e<rsub|n>|)>,w|)>>|<cell|=>|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,e<rsub|1>,\<lambda\>f<rsub|1>.T<around*|(|\<Sigma\>,<around*|(|e<rsub|2>,\<ldots\>,e<rsub|n>|)>,w<around*|[|f<rsub|1>,\<box\><rsub|1>,\<ldots\>,\<box\><rsub|n-1>|]>|)>|)>>>|<row|<cell|\<forall\>c\<in\>\<bbb-V\>,<text|
- \ \ \ \ \ \ \ >T<rsub|><around*|(|\<Sigma\>,c,w|)>>|<cell|=>|<cell|w<around*|[|c|]>>>|<row|<cell|\<forall\>x\<in\>\<bbb-X\>,<text|
- \ \ \ \ \ \ >T<around*|(|\<Sigma\>,x,w|)>>|<cell|=>|<cell|w<around*|[|s<around*|(|x|)>|]>>>|<row|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,pre<rsub|i>
- e,w|)>>|<cell|=>|<cell|w<around*|[|l<around*|(|m<rsub|i>|)>|]>>>|<row|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,e<rsub|1>\<rightarrow\>e<rsub|2>,w|)>>|<cell|=>|<cell|<around*|(|s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,e<rsub|1>,w|)>|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,e<rsub|2>,w|)>|)>>>|<row|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,e<rsub|1>\<odot\>e<rsub|2>,w|)>>|<cell|=>|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,<around*|(|e<rsub|1>,e<rsub|2>|)>,w<around*|[|\<box\><rsub|1>\<odot\>\<box\><rsub|2>|]>|)>>>|<row|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,if
- c then e<rsub|1> else e<rsub|2>,w|)>>|<cell|=>|<cell|<around*|(|T<around*|(|\<Sigma\>,c,\<box\>|)>\<wedge\>T<rsub|><around*|(|\<Sigma\>,e<rsub|1>,w|)>|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>T<around*|(|\<Sigma\>,c,\<box\>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,e<rsub|2>,w|)>|)>>>|<row|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,-e,w|)>>|<cell|=>|<cell|T<rsub|><around*|(|\<Sigma\>,e,w<around*|[|-\<box\>|]>|)>>>|<row|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,\<neg\>e,w|)>>|<cell|=>|<cell|T<rsub|><around*|(|\<Sigma\>,e,w<around*|[|\<neg\>\<box\>|]>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Par la suite, on définira la fonction de traduction d'une définition par :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|T<rsub|def><around*|(|\<Sigma\>,x=e|)>>|<cell|=>|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,e,s<around*|(|x|)>=\<box\>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Dans le cas d'une multi-affectation <math|x<rsub|1>,\<ldots\>,x<rsub|n>=e>,
- on utilisera la traduction suivante :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|T<rsub|def><around*|(|\<Sigma\>,<around*|(|x<rsub|1>,\<ldots\>,x<rsub|n>=e|)>|)>>|<cell|=>|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,e,s<around*|(|x<rsub|1>|)>=\<box\><rsub|1>\<wedge\>*\<cdots\>*\<wedge\>s<around*|(|x<rsub|n>|)>=\<box\><rsub|n>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Dans le cas où l'on doit traduire une instanciation de noeud
- <math|n<rsub|i><around*|(|v<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|m>|)>> (c'est le cas
- dans notre implémentation puisqu'on ne fait pas d'inlining), on nomme
- <math|r<rsub|1>,\<ldots\>,r<rsub|n>> les valeurs renvoyées par le noeud et
- on utilise la règle <math|T<around*|(|\<Sigma\>,n<rsub|i><around*|(|v<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|m>|)>,w|)>=w<around*|[|s<around*|(|r<rsub|1>|)>,\<ldots\>,s<around*|(|r<rsub|n>|)>|]>>.
- Il faut par ailleurs générer la traduction des définitions données dans le
- noeud et s'occuper de passer les arguments (nommés
- <math|arg<rsub|1>,\<ldots\>,arg<rsub|m>>), en introduisant des équations du
- type <math|T<around*|(|\<Sigma\>,v<rsub|i>,s<around*|(|arg<rsub|i>|)>=\<box\>|)>>.
-
- <\example>
- Effectuons par exemple la traduction de <math|x=if y\<geqslant\>0 then y
- else -y> :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|F>|<cell|=>|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,if
- y\<geqslant\>0 then y else -y,s<around*|(|x|)>=\<box\>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|=>|<cell|<around*|(|T<around*|(|\<Sigma\>,y\<geqslant\>0,\<box\>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,y,s<around*|(|x|)>=\<box\>|)>|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>T<around*|(|\<Sigma\>,y\<geqslant\>0,\<box\>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,-y,s<around*|(|x|)>=\<box\>|)>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|=>|<cell|<around*|(|s<around*|(|y|)>\<geqslant\>0\<wedge\>s<around*|(|x|)>=s<around*|(|y|)>|)>\<vee\><around*|(|\<neg\><around*|(|s<around*|(|y|)>\<geqslant\>0|)>\<wedge\>s<around*|(|x|)>=-s<around*|(|y|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
- </example>
-
- <\example>
- Effectuons la traduction de <math|x=0\<rightarrow\>pre<rsub|1> x + 1>.
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|F>|<cell|=>|<cell|T<around*|(|\<Sigma\>,0\<rightarrow\>pre<rsub|1>x
- + 1,s<around*|(|x|)>=\<box\>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|=>|<cell|<around*|(|s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,0,s<around*|(|x|)>=\<box\>|)>|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,pre<rsub|1>x
- + 1,s<around*|(|x|)>=\<box\>|)>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|=>|<cell|<around*|(|s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>s<around*|(|x|)>=0|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,<around*|(|pre<rsub|1>x,1|)>,s<around*|(|x|)>=\<box\><rsub|1>+\<box\><rsub|2>|)>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|=>|<cell|<around*|(|s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>s<around*|(|x|)>=0|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>T<around*|(|\<Sigma\>,1,<around*|\<nobracket\>|s<around*|(|x|)>=l<around*|(|m<rsub|1>|)>+\<box\>|)>|)>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|=>|<cell|<around*|(|s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>s<around*|(|x|)>=0|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>s<around*|(|init<rsub|\<Sigma\>>|)>\<wedge\>s<around*|(|x|)>=l<around*|(|m<rsub|1>|)>+1|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Remarque : dans une étape à part, il faut penser à mémoriser une valeur
- pour <math|m<rsub|1>>, c'est-à-dire à introduire l'équation
- <math|s<around*|(|m<rsub|1>|)>=s<around*|(|x|)>>.
- </example>
-
- <subsubsection|Traduction de scopes et de programmes>
-
- On définit une traduction complète pour les programmes, en pensant à
- introduire les équations de persistance de la mémoire pour les pre. On
- introduit aussi des équations qui déterminent si un scope est actif ou
- inactif, si il est init ou pas, si il doit être reset ou pas, en fonction
- des divers paramètres du programme (états d'automates, conditions de blocs
- activate). De manière générale, un scope a deux traductions qui sont
- produites : une pour le cas où ce scope est actif, et une pour le cas où il
- est inactif (dans le cas inactif, il s'agit simplement de perpétuer les
- mémoires). Ainsi la traduction d'un bloc \S <math|activate if c then
- b<rsub|1> else b<rsub|2>> \T sera du style
- <math|<around*|(|c\<wedge\>T<rsub|active><around*|(|b<rsub|1>|)>\<wedge\>T<rsub|inactive><around*|(|b<rsub|2>|)>|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>c\<wedge\>T<rsub|active><around*|(|b<rsub|2>|)>\<wedge\>T<rsub|inactive><around*|(|b<rsub|1>|)>|)>>.
-
- Tout ceci est long à écrire, aussi nous nous contenterons de donner un
- exemples.
-
- <\example>
- Traduction du programme :
-
- <\verbatim-code>
- node test() returns(x: int)
-
- var lx: int;
-
- let
-
- \ \ lx = 0 -\<gtr\> pre x;
-
- \ \ x = if lx \<gtr\>= 5 then 0 else lx + 1;
-
- tel
- </verbatim-code>
-
- On obtient la formule :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|>|<cell|>|<cell|>>|<row|<cell|>|<cell|>|<cell|<around*|(|<stack|<tformat|<cwith|1|-1|2|2|cell-halign|l>|<table|<row|<cell|>|<cell|l<around*|(|nreset<rsub|/>|)>\<wedge\>s<around*|(|init<rsub|/>|)>>>|<row|<cell|\<vee\>>|<cell|\<neg\>l<around*|(|nreset<rsub|/>|)>\<wedge\><around*|(|<stack|<tformat|<cwith|1|-1|2|2|cell-halign|l>|<table|<row|<cell|>|<cell|l<around*|(|act<rsub|/>|)>\<wedge\>\<neg\>s<around*|(|init<rsub|/>|)>>>|<row|<cell|\<vee\>>|<cell|\<neg\>l<around*|(|act<rsub|/>|)>\<wedge\>s<around*|(|init<rsub|/>|)>=l<around*|(|init<rsub|/>|)>>>>>>|)>>>>>>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|\<wedge\>>|<cell|s<around*|(|act<rsub|/>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|\<wedge\>>|<cell|\<neg\>s<around*|(|nreset<rsub|/>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|\<wedge\>>|<cell|<around*|(|s<around*|(|init<rsub|/>|)>\<wedge\>s<around*|(|lx|)>=0|)>\<vee\><around*|(|\<neg\>s<around*|(|init<rsub|/>|)>\<wedge\>s<around*|(|lx|)>=l<around*|(|m<rsub|1>|)>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|\<wedge\>>|<cell|<around*|(|s<around*|(|lx|)>\<geqslant\>5\<wedge\>s<around*|(|x|)>=0|)>\<vee\><around*|(|s<around*|(|lx|)>\<less\>5\<wedge\>s<around*|(|x|)>=s<around*|(|lx|)>+1|)>>>|<row|<cell|>|<cell|\<wedge\>>|<cell|s<around*|(|m<rsub|1>|)>=s<around*|(|x|)>>>>>
- </eqnarray*>
- </example>
-
- Pour d'autres traductions, voir les sorties produites par
- <verbatim|scade-analyzer>.
-
- <section|Interprète pour sémantique concrète>
-
- Une première façon de faire un interprète pour la sémantique concrète
- serait de faire un interprète de formules logiques, et d'appliquer la
- formule obtenue par traduction répétitivement jusqu'à obtenir un point
- fixe.
-
- Ce n'est cependant pas cette solution que nous avons choisi de mettre en
- place, notre solution est plus proche de la sémantique par réduction.
-
- Nous avons choisi de représenter un état <math|s> du programme en cours de
- calcul comme une valeur mutables, où les variables sont calculées au fur et
- à mesure qu'on les demande. La structure <math|s> peut donc contenir à un
- instant donné pour une certaine variable soit une valeur, soit une fonction
- à appeler pour que cette valeur soit calculée et rajoutée à <math|s>.
-
- La procédure de calcul consiste à activer le scope racine, puis à appeler
- les fonctions de calcul sur les variables de sortie jusqu'à ce qu'on
- obtienne des valeurs. On enregistre ensuite la portion d'état qui nous
- intéresse pour le cycle suivant.
-
- L'activation d'un scope se fait selon la procédure suivante :
-
- <\itemize>
- <item>Pour une définition de variable <math|x=e>, rajouter dans <math|s>
- pour la variable <math|x> la fonction qui calcule <math|e> et rajoute la
- valeur trouvée dans <math|s>.
-
- <item>Pour un bloc activate, rajouter dans <math|s> pour toutes les
- variables renvoyées par le bloc, la fonction qui choisit la branche à
- activer en calculant les conditions et active le scope correspondant.
-
- <item>Pour un automate, rajouter dans <math|s> pour toutes les variables
- renvoyées par l'automate, la fonction qui choisit l'état à activer en se
- basant sur l'état enregistré au cycle précédent, et active le scope
- correspondant.
- </itemize>
-
- Le calcul de la valeur prise par une expression <math|e>, utilisée dans une
- condition ou pour une définition de variable, peut faire appel à d'autres
- variables du programme. À ce moment si une valeur a été mémorisée on
- l'utilise, sinon on appelle la fonction de calcul pour cette variable.
- Lorsque le calcul d'une variable est \S en cours \T, ce statut est
- enregistré dans <math|s>, ce qui permet de détecter les cycles de
- dépendances.
-
- L'étape d'enregistrement des variables d'intérêt pour le cycle suivant
- comporte notamment une phase de calcul des transitions faibles empruntées
- par les automates du programme, pour qu'à l'étape suivante le calcul puisse
- reprendre directement. Les restart sont aussi traités à ce moment là, avec
- une fonction pour reset un scope qui remet toutes les variables init à true
- et tous les états à l'état initial, récursivement.
-
- <section|Interprétation abstraite>
-
- Le but de l'interprétation abstraite est de prouver certaines propriétés
- sur un programme. Pour cela, nous passons par une première approximation,
- la sémantique collectrice, que nous approximons une seconde fois en la
- passant dans un domaine de représentation abstraite.
-
- <subsection|Sémantique collectrice>
-
- <subsubsection|Nouvelle notation : fonction de transition>
-
- Notons <math|\<bbb-X\>> l'ensemble des variables. On note
- <math|\<bbb-X\><rsub|e>> l'ensemble des variables de type énumération et
- <math|\<bbb-X\><rsub|n>> les variables de type numérique, de sorte que
- <math|\<bbb-X\>=\<bbb-X\><rsub|e>\<cup\>\<bbb-X\><rsub|n>>.
-
- Un état du système est une fonction <math|\<bbb-X\>\<rightarrow\>\<bbb-V\>>,
- où <math|\<bbb-V\>> représente l'ensemble des valeurs (numériques ou
- énumération). On note <math|\<bbb-M\>=\<bbb-X\>\<rightarrow\>\<bbb-V\>>
- l'ensemble des états du système.
-
- Avant le premier cycle, le système peut être dans n'importe quel état de
- <math|I> :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|I>|<cell|=>|<cell|<around*|{|s\<in\>\<bbb-M\>
- \| s<around*|(|nreset<rsub|/>|)>=tt|}>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Entre deux cycles, les variables qui comptent réellement dans <math|s> sont
- les variables actif et reset pour les scopes, les variables d'état pour les
- automates, et les mémoires des <em|pre>.
-
- Vision habituelle : on a une suite d'états
- <math|s<rsub|0>,s<rsub|1>,\<ldots\>> qui représentent la mémoire entre deux
- cycles. <math|s<rsub|0>> est défini. On a une relation de transition qui
- prend <math|s<rsub|n>> et les entrées <math|i<rsub|n+1>> et qui calcule les
- sorties <math|o<rsub|n+1>> et l'état suivant <math|s<rsub|n+1>> :
-
- <\equation*>
- s<rsub|0><long-arrow|\<rubber-rightarrow\>|i<rsub|1>>o<rsub|1>,s<rsub|1><long-arrow|\<rubber-rightarrow\>|i<rsub|2>>o<rsub|2>,s<rsub|2><long-arrow|\<rubber-rightarrow\>|i<rsub|3>>o<rsub|3>,s<rsub|3>\<rightarrow\>*\<cdots\>*
- </equation*>
-
- Nous introduisons ici une seconde notation pour ce fonctionnement.
-
- Les variables de l'état précédent <math|s<rsub|n-1>>, au lieu d'être
- considérées comme un lieu à part, sont partiellement copiées dans l'état
- <math|s<rsub|n>> par une fonction que l'on appellera fonction de cycle.
- Cette fonction copie uniquement les variables dont les valeurs précédentes
- sont utiles pour le calcul de la transition, et préfixe leur noms d'un
- préfixe standard, \S <math|L> \T, qui indique que ce sont des variables de
- type <em|last>, c'est-à-dire des copies de valeurs du cycle précédent.
-
- On note cette fonction de cycle <math|c :
- \<bbb-M\>\<rightarrow\>\<cal-P\><around*|(|\<bbb-M\>|)>> ; nous écrivons
- cette fonction comme non-déterministe car après cette fonction un certain
- nombre de variables sont oubliées et on considère que leurs valeurs n'ont
- pas d'importance. Elle peut être définie à partir d'un ensembles de
- variables <math|C>, qui sont les variables qui nous intéresseront lors du
- calcul de la transition :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|c<around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|<around*|{|s<rprime|'>\<in\>\<bbb-M\>
- \| \<forall\>x\<in\>C,s<rprime|'><around*|(|L
- x|)>=s<around*|(|x|)>|}>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Déroulement d'un cycle : on prend l'état <math|s> après passage par la
- fonction de cycle, on y met les valeurs des entrées du système. On applique
- ensuite la fonction <math|f : \<bbb-M\>\<rightarrow\>\<bbb-M\>> qui calcule
- toutes les variables du système (elle peut être définie comme la saturation
- de la sémantique par réduction, comme le point fixe de l'application
- répétée d'une formule, ou plus classiquement comme l'application d'une
- série d'instructions en style impératif, résultat de la compilation du
- programme). On peut à ce moment récupérer les valeurs de sorties.
-
- Avec nos notations : <math|o<rsub|n+1>> est la restriction de
- <math|f<around*|(|c<around*|(|s<rsub|n>|)>+i<rsub|n+1>|)>> aux variables de
- sortie, où <math|c<around*|(|s<rsub|n>|)>+i<rsub|n+1>> correspond à définir
- les variables de <math|c<around*|(|s<rsub|n>|)>> et de <math|i<rsub|n+1>>.
-
- <\remark>
- En principe, quel que soit <math|x\<in\>c<around*|(|s<rsub|n>|)>>,
- <math|f<around*|(|x+i<rsub|n+1>|)>> ne peut être qu'un seul
- environnement, car le programme est déterministe. C'est pourquoi on se
- permet l'abus de notation <math|f<around*|(|c<around*|(|s<rsub|n>|)>+i<rsub|n+1>|)>>.
- </remark>
-
- <subsubsection|Suppression des entrées, sémantique collectrice>
-
- On s'intéresse maintenant à l'exécution d'un programme SCADE quelles que
- soient ses entrées <math|i<rsub|n>>. On peut faire des hypothèses sur ces
- entrées en utilisant la directive <verbatim|assume> du langage. On suppose
- que l'on dispose d'une fonction <math|q :
- \<bbb-M\>\<rightarrow\><around*|{|tt,ff|}>> qui nous dit si un
- environnement est conforme à la spécification donnée par les directives
- <verbatim|assume>.
-
- On s'intéresse maintenant à la sémantique non déterministe suivante :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|0>>|<cell|=>|<cell|<around*|{|s\<in\>\<bbb-M\>
- \| s<around*|(|nreset<rsub|/>|)>=tt|}>>>|<row|<cell|s<rsub|n+1><rsub|>>|<cell|=>|<cell|g<around*|(|s<rsub|n>|)>>>|<row|<cell|g<around*|(|x|)>>|<cell|=>|<cell|<big|cup><rsub|s\<in\>x><around*|{|f<around*|(|a|)>,a\<in\>c<around*|(|s|)>,q<around*|(|f<around*|(|a|)>|)>=tt|}>>>>>
- </eqnarray*>
-
- \;
-
- La valeur <math|s<rsub|n>> contient tous les environnements possibles pour
- le système à la <math|n>-ème étape, quelles que soient les entrées jusque
- là.
-
- On définit maintenant la sémantique collectrice du programme comme étant la
- valeur :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|S>|<cell|=>|<cell|lfp<rsub|s<rsub|0>>
- <around*|(|\<lambda\>s.s<rsub|0>\<cup\>g<around*|(|s|)>|)>>>|<row|<cell|S>|<cell|\<in\>>|<cell|\<cal-P\><around*|(|\<bbb-M\>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <math|S> représente ici exactement l'ensemble de tous les états accessibles
- par le système, à tout moment, quelles que soient les valeurs en entrée.
-
- Toute la suite de notre travail consistera à construire une approximation
- la meilleure possible de <math|S>.
-
- <subsection|Généralités sur l'interprétation abstraite>
-
- Une abstraction est définie par une correspondance de Galois entre
- <math|\<cal-P\><around*|(|\<bbb-M\>|)>> et <math|\<cal-D\><rsup|#>>,
- représentation abstraite d'une partie de <math|\<bbb-M\>>. L'abstraction
- peut être caractérisée par sa fonction de concrétisation :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<gamma\><rsub|\<bbb-M\>>>|<cell|:>|<cell|\<cal-D\><rsup|#>\<rightarrow\>\<cal-P\><around*|(|\<bbb-M\>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- \ On peut aussi généralement s'appuyer sur l<math|>'existence d'une
- fonction d'abstraction :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<alpha\><rsub|\<bbb-M\>>>|<cell|:>|<cell|\<cal-P\><around*|(|\<bbb-M\>|)>\<rightarrow\>\<cal-D\><rsup|#>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Cette fonction fait correspondre à une partie de <math|\<bbb-M\>> sa
- meilleure approximation dans le domaine abstrait (par exemple dans le cas
- des polyèdres, l'abstraction d'un ensemble fini de points est leur
- enveloppe convexe, mais un cercle n'a pas de meilleure abstraction).
-
- Dans tous les cas, on s'attend à ce que
- <math|\<forall\>x\<in\>\<cal-D\><rsup|#>,x\<sqsubseteq\>\<alpha\><around*|(|\<gamma\><around*|(|x|)>|)>>
- d'une part et <math|\<forall\>y\<in\>\<cal-P\><around*|(|\<bbb-M\>|)>,y\<subseteq\>\<gamma\><around*|(|\<alpha\><around*|(|y|)>|)>>
- d'autre part.
-
- De base ici, nous avons deux choix simples pour <math|\<cal-D\><rsup|#>> :
- les intervalles et les polyèdres convexes. Ceux-ci sont considérés acquis
- pour la suite ; on les note <math|\<cal-D\><rsub|int><rsup|#>> et
- <math|\<cal-D\><rsub|poly><rsup|#>>, avec les fonctions de concrétisation
- <math|\<gamma\><rsub|int>> et <math|\<gamma\><rsub|poly>> associées.
-
- On note <math|\<bbb-E\>> l'ensemble des équations (égalités et inégalités)
- sur des variables de <math|\<bbb-X\>>. Par exemple les éléments suivants
- sont des équations de <math|\<bbb-E\>> :
- <math|x=0,c=tt,y\<geqslant\>5*x-2>.
-
- Pour <math|s\<in\>\<bbb-M\>> et <math|e\<in\>\<bbb-E\>>, on note
- <math|s\<vDash\>e> si l'expression <math|e> est vraie dans l'état <math|s>.
-
- Pour un domaine abstrait <math|\<cal-D\><rsup|#>> et pour une expression
- <math|e\<in\>\<bbb-E\>>, on suppose que l'on a une fonction sémantique
- <math|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>> :
- \<cal-D\><rsup|#>\<rightarrow\>\<cal-D\><rsup|#>> qui restreint
- l'abstraction <math|s<rsup|#>> en une sur-approximation (la meilleure
- possible) de <math|\<alpha\><around*|(|<around*|{|s\<in\>\<gamma\><around*|(|s<rsup|#>|)>
- \| s\<vDash\>e|}>|)>> :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<around*|{|s\<in\>\<gamma\><around*|(|s<rsup|#>|)>
- \| s\<vDash\>e|}>>|<cell|\<sqsubseteq\>>|<cell|\<gamma\><around*|(|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><around*|(|s<rsup|#>|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- La fonction de transition <math|f> est représentée dans l'abstrait par une
- fonction <math|f<rsup|#>> qui correspond à l'application d'un certain
- nombre de contraintes de <math|\<bbb-E\>>, ainsi que de disjonction de cas.
- On remarque que l'aspect impératif disparaît complètement, on n'a plus
- qu'un ensemble d'équations et de disjonctions. La traduction du programme
- SCADE en formule logique donne directement une formule de ce style que l'on
- peut appliquer sur un environnement abstrait.
-
- La fonction de cycle <math|c> correspond à conserver un certain nombre de
- variables en tant que \S mémoires \T, en préfixant leur noms d'un \S L \T
- pour <em|last>. Notons <math|C> l'ensemble des variables à conserver. Cette
- fonction peut être représentée dans l'abstrait par l'opérateur
- <math|c<rsup|#>> dont une définition est :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|c<rsup|#><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|\<alpha\><around*|(|<around*|{|\<rho\>\<in\>\<bbb-M\>
- \| \<forall\>x\<in\>C,\<exists\>\<rho\><rprime|'>\<in\>\<gamma\><around*|(|s|)>\|\<rho\><around*|(|L
- x|)>=\<rho\><rprime|'><around*|(|x|)>|}>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- (cette définition n'est pas constructive car on n'implémente jamais
- <math|\<gamma\>> directement)
-
- Cela correspond à oublier un certain nombre de variables qui ne nous
- intéressent plus, et à renommer celles que l'on garde.
-
- <\example>
- Soit le programme suivant :
-
- <\verbatim>
- node counter() returns(x: int)
-
- \ \ x = 0 -\<gtr\> (if pre x = 5 then 0 else pre x + 1)
- </verbatim>
-
- Celui-ci est traduit par une formule du style :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|>|<cell|>|<cell|init<rsub|/>\<equiv\>Lnreset<rsub|/>>>|<row|<cell|>|<cell|\<wedge\>>|<cell|nreset<rsub|/>\<equiv\>ff>>|<row|<cell|>|<cell|\<wedge\>>|<cell|<around*|(|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|>|<cell|<around*|(|init<rsub|/>\<equiv\>tt\<wedge\>x=0|)>>>|<row|<cell|\<vee\>>|<cell|<around*|(|init<rsub|/>\<equiv\>ff\<wedge\><around*|(|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|>|<cell|<around*|(|Lx=5\<wedge\>x=0|)>>>|<row|<cell|\<vee\>>|<cell|<around*|(|Lx\<neq\>5\<wedge\>x=Lx+1|)>>>>>>|)>|)>>>>>>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Les deux variables qui ont besoin d'être perpétuées d'un cycle au suivant
- sont <math|nreset<rsub|/>> et <math|x>, la fonction de cycle
- <math|c<rsup|#>> est donc définie à partir de
- <math|C=<around*|{|nreset<rsub|/>,x|}>>.
-
- La fonction <math|f<rsup|#>>, quant à elle, reflète directement la
- structure de la formule :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|f<rsup|#><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|<around*|\<llbracket\>|init<rsub|/>\<equiv\>Lnreset<rsub|/>|\<rrbracket\>>\<circ\><around*|\<llbracket\>|nreset<rsub|/>\<equiv\>ff|\<rrbracket\>><around*|(|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|>|<cell|<around*|\<llbracket\>|init<rsub|/>\<equiv\>tt|\<rrbracket\>>\<circ\><around*|\<llbracket\>|x=0|\<rrbracket\>><around*|(|s|)>>>|<row|<cell|\<sqcup\>>|<cell|<around*|\<llbracket\>|init<rsub|/>\<equiv\>ff|\<rrbracket\>><around*|(|<tabular|<tformat|<table|<row|<cell|>|<cell|<around*|\<llbracket\>|Lx=5|\<rrbracket\>>\<circ\><around*|\<llbracket\>|x=0|\<rrbracket\>><around*|(|s|)>>>|<row|<cell|\<sqcup\>>|<cell|<around*|\<llbracket\>|Lx\<neq\>5|\<rrbracket\>>\<circ\><around*|\<llbracket\>|x=Lx+1|\<rrbracket\>><around*|(|s|)>>>>>>|)>>>>>>|)>>>>>
- </eqnarray*>
- </example>
-
- Par facilité, on note <math|g<rsup|#>=c<rsup|#>\<circ\>f<rsup|#>>. Étant
- donné qu'un programme est essentiellement une grosse boucle, la valeur qui
- nous intéresse est l'abstraction de <math|S> donnée par :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|S<rsup|#>>|<cell|=>|<cell|lfp<rsub|I<rsup|#>><around*|(|\<lambda\>i.I<rsup|#>\<sqcup\>g<rsup|#><around*|(|i|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Où <math|I<rsup|#>> est l'état initial du système et est défini par
- <math|I<rsup|#>=<around*|\<llbracket\>|i|\<rrbracket\>><around*|(|\<top\>|)>>,
- où <math|i> est une équation du type <math|Lnreset<rsub|/>=tt>.
-
- Nous en venons donc à chercher des domaines abstraits les mieux à même de
- représenter les différentes contraintes exprimables dans <math|\<bbb-E\>>.
- Dans notre cas, celles-ci se divisent essentiellement en deux catégories :
-
- <\itemize>
- <item>Contraintes numériques : les variables sont dans
- <math|\<bbb-X\><rsub|n>>, les constantes dans <math|\<bbb-N\>> (ou
- <math|\<bbb-Q\>>), les opérateurs sont <math|+,-,\<times\>,\<div\>,
- mod,=,\<geqslant\>,\<neq\>>. On note <math|\<bbb-E\><rsub|n>> l'ensemble
- de telles contraintes.
-
- <item>Contraintes énumérées : les variables sont dans
- <math|\<bbb-X\><rsub|e>>, les constantes dans un ensemble fini qui dépend
- du types des variables, les opérateurs sont <math|\<equiv\>,\<nequiv\>>.
- On note <math|\<bbb-E\><rsub|e>> l'ensemble de telles contraintes.
- </itemize>
-
- Les domaines numériques <math|\<cal-D\><rsub|int><rsup|#>> et
- <math|\<cal-D\><rsub|poly><rsup|#>> ne sont pas à même de représenter
- correctement les contraintes de <math|\<bbb-E\><rsub|e>>. Généralement, on
- définit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<forall\>e\<in\>\<bbb-E\><rsub|e>\<nocomma\>,<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><rsub|int>>|<cell|=>|<cell|id<rsub|\<cal-D\><rsub|int><rsup|#>>>>|<row|<cell|\<forall\>e\<in\>\<bbb-E\><rsub|e>,<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><rsub|poly>>|<cell|=>|<cell|id<rsub|\<cal-D\><rsub|poly><rsup|#>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Les variables booléennes peuvent être représentées par <math|0> et
- <math|1>, par exemple on peut introduire les transformations suivantes (en
- notant <math|\<bbb-X\><rsub|b>> l'ensemble des variables à valeurs
- booléennes) :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<forall\>x\<in\>\<bbb-X\><rsub|b>,<around*|\<llbracket\>|x=tt|\<rrbracket\>>>|<cell|=>|<cell|<around*|\<llbracket\>|x=1|\<rrbracket\>><rsub|poly>>>|<row|<cell|\<forall\>x\<in\>\<bbb-X\><rsub|b>,<around*|\<llbracket\>|x=ff|\<rrbracket\>>>|<cell|=>|<cell|<around*|\<llbracket\>|x=0|\<rrbracket\>><rsub|poly>>>|<row|<cell|\<forall\>x,y\<in\>\<bbb-X\><rsub|b>,<around*|\<llbracket\>|x=y|\<rrbracket\>>>|<cell|=>|<cell|<around*|\<llbracket\>|x=y|\<rrbracket\>><rsub|poly>>>|<row|<cell|\<forall\>x,y\<in\>\<bbb-X\><rsub|b>,<around*|\<llbracket\>|x\<neq\>y|\<rrbracket\>>>|<cell|=>|<cell|<around*|\<llbracket\>|x=1-y|\<rrbracket\>><rsub|poly>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Les résultats sont généralement plus que médiocres. De plus, on ne peut pas
- représenter ainsi de façon exacte les valeurs d'énumérations ayant plus de
- deux éléments (puisqu'on se restreint à une enveloppe convexe).
-
- <section|Domaines abstraits et disjonction de cas>
-
- Pour l'analyse de programmes SCADE, l'analyse de l'ensemble de la boucle de
- contrôle comme une seule valeur dans un environnement abstrait numérique
- est insuffisante. Il nous a donc été crucial de développer des domaines
- abstraits capables de faire des disjonctions de cas afin de traiter de
- manière plus fine l'évolution du programme.
-
- Nous souhaitons pouvoir faire des disjonctions de cas selon les valeurs des
- variables de <math|\<bbb-X\><rsub|e>>. Par exemple si on a un automate
- <math|A> dont la variable d'état s'appelle <math|q> et évolue dans
- l'ensemble <math|Q=<around*|{|up,down,left,right,stay|}>>, on voudrait
- pouvoir isoler cette variable des autres, ne plus l'inclure dans le domaine
- abstrait et l'utiliser pour différencier plusieurs valeurs abstraites. Il
- nous faut donc redéfinir le domaine abstrait <math|\<cal-D\>> et surtout la
- fonction d'application d'une condition <math|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>>>
- avec <math|e\<in\>\<bbb-E\><rsub|e>>.
-
- <subsection|Domaine à disjonction simple>
-
- Supposons que l'on ait maintenant trois ensembles de variables :
-
- <\itemize>
- <item><math|\<bbb-X\><rsub|n>> : variables numériques
-
- <item><math|\<bbb-X\><rsub|e>> : variables énumérées non considérées
- comme variables de disjonction
-
- <item><math|\<bbb-X\><rsub|d>> : variables de disjonction, prenant leurs
- valeurs dans <math|\<bbb-V\><rsub|d>> un ensemble fini (pour être précis,
- il faudrait noter <math|\<forall\>x\<in\>\<bbb-X\><rsub|d>>,
- <math|\<bbb-V\><rsub|d><around*|(|x|)>> l'ensemble des valeurs possibles
- pour la valeur <math|x>, qui peut être différent selon la variable - on
- est amené à faire un peu de typage, il faut en particulier s'assurer que
- les contraintes que l'on donne sont entre deux variables pouvant prendre
- les mêmes valeurs).
- </itemize>
-
- On considère dans cette section que l'on a un domaine abstrait
- <math|\<cal-D\><rsup|#><rsub|0>> capable de gérer les contraintes sur les
- variables numériques et sur les variables énumérées, mais sans relation
- entre les deux. Le domaine <math|\<cal-D\><rsup|#><rsub|0>> représente une
- abstraction de <math|\<bbb-M\><rsub|0>=<around*|(|\<bbb-X\><rsub|n>\<cup\>\<bbb-X\><rsub|e>|)>\<rightarrow\>\<bbb-V\>>.
- On note <math|\<bot\><rsub|0>> et <math|\<top\><rsub|0>> les éléments
- bottom et top de ce treillis, <math|\<sqcup\><rsub|0>> et
- <math|\<sqcap\><rsub|0>> les bornes inf et sup de ce treillis, ainsi que
- <math|\<nabla\><rsub|0>> son opérateur de widening. On note
- <math|<around*|\<llbracket\>|\<cdummy\>|\<rrbracket\>><rsub|0>> la fonction
- de restriction par une contrainte.
-
- La particularité des variables de disjonction est que l'on ne réalise pas
- d'abstraction sur celles-ci : on représente directement un état par une
- valuation de ces variables, dans <math|\<bbb-X\><rsub|d>\<rightarrow\>\<bbb-V\><rsub|d>=\<bbb-M\><rsub|d>>.
-
- On appelle toujours <math|\<bbb-M\>=\<bbb-X\>\<rightarrow\>\<bbb-V\>>, où
- <math|\<bbb-X\>=\<bbb-X\><rsub|n>\<cup\>\<bbb-X\><rsub|e>\<cup\>\<bbb-X\><rsub|d>>.
- On a une injection évidente de <math|\<bbb-M\><rsub|d>> dans
- <math|\<cal-P\><around*|(|\<bbb-M\>|)>>, on identifie donc
- <math|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>> à <math|<around*|{|s\<in\>\<bbb-M\>\|\<forall\>x\<in\>\<bbb-X\><rsub|d>,s<around*|(|x|)>=d<around*|(|x|)>|}>>.
- De même on identifie <math|e\<in\>\<bbb-M\><rsub|0>> à
- <math|<around*|{|s\<in\>\<bbb-M\> \| \<forall\>x\<in\>\<bbb-X\><rsub|n>\<cup\>\<bbb-X\><rsub|e>,s<around*|(|x|)>=e<around*|(|x|)>|}>>.
-
- On construit maintenant le domaine abstrait disjonctif comme suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<cal-D\><rsup|#>>|<cell|=>|<cell|\<bbb-M\><rsub|d>\<rightarrow\>\<cal-D\><rsup|#><rsub|0>>>|<row|<cell|\<gamma\><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|<big|cup><rsub|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>>d\<cap\>\<gamma\><around*|(|s<around*|(|d|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Les éléments <math|\<top\>> et <math|\<bot\>> sont définis comme suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<bot\>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.\<bot\><rsub|0>>>|<row|<cell|\<top\><rsub|>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.\<top\><rsub|0>>>>>
- </eqnarray*>
-
- On vérifie bien que <math|\<gamma\><around*|(|\<bot\>|)>=\<varnothing\>> et
- <math|\<gamma\><around*|(|\<top\>|)>=\<bbb-M\>>.
-
- On peut aussi définir les opérations <math|\<sqcup\>> et <math|\<sqcap\>> :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s\<sqcup\>t>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<around*|(|s<around*|(|d|)>\<sqcup\><rsub|0>t<around*|(|d|)>|)>>>|<row|<cell|s\<sqcap\>t>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<around*|(|s<around*|(|d|)>\<sqcap\><rsub|0>t<around*|(|d|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Enfin, la partie intéressante : on peut définir un certain nombres
- d'opérateurs de restriction :
-
- <\itemize>
- <item><math|\<forall\>x,y\<in\>\<bbb-X\><rsub|d>,\<forall\>s\<in\>\<cal-D\><rsup|#>>,
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<around*|\<llbracket\>|x=y|\<rrbracket\>><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<choice|<tformat|<table|<row|<cell|s<around*|(|d|)>>|<cell|si
- d<around*|(|x|)>=d<around*|(|y|)>>>|<row|<cell|\<bot\><rsub|0>>|<cell|sinon>>>>>>>|<row|<cell|<around*|\<llbracket\>|x\<neq\>y|\<rrbracket\>><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<choice|<tformat|<table|<row|<cell|s<around*|(|d|)>>|<cell|si
- d<around*|(|x|)>\<neq\>d<around*|(|y|)>>>|<row|<cell|\<bot\><rsub|0>>|<cell|sinon>>>>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <item><math|\<forall\>x\<in\>\<bbb-X\><rsub|d>,\<forall\>v\<in\>\<bbb-V\><rsub|d>>,
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<around*|\<llbracket\>|x=v|\<rrbracket\>><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<choice|<tformat|<table|<row|<cell|s<around*|(|d|)>>|<cell|si
- d<around*|(|x|)>=v>>|<row|<cell|\<bot\><rsub|0>>|<cell|sinon>>>>>>>|<row|<cell|<around*|\<llbracket\>|x\<neq\>v|\<rrbracket\>><rsub|><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<choice|<tformat|<table|<row|<cell|s<around*|(|d|)>>|<cell|si
- d<around*|(|x|)>\<neq\>v>>|<row|<cell|\<bot\><rsub|0>>|<cell|sinon>>>>>>>>>
- </eqnarray*>
- </itemize>
-
- <math|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>>> est donc défini correctement
- pour tout <math|e\<in\>\<bbb-E\><rsub|d>>, où <math|\<bbb-E\><rsub|d>> est
- l'ensemble des conditions sur variables de disjonction de
- <math|\<bbb-V\><rsub|d>>. Pour toute expression
- <math|e\<in\>\<bbb-E\><rsub|n>> ou <math|e\<in\>\<bbb-E\><rsub|e>>, le
- domaine <math|\<cal-D\><rsup|#><rsub|0>> est sensé savoir les prendre en
- compte de manière satisfaisante, on définit donc :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<forall\>e\<in\>\<bbb-E\><rsub|n>\<cup\>\<bbb-E\><rsub|e>,<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><rsub|0><around*|(|s<around*|(|d|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- L'opérateur de widening reste problématique. On peut définir un opérateur
- de widening point par point :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s \<nabla\>
- t>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.s<around*|(|d|)> \<nabla\><rsub|0>
- t<around*|(|d|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Mais celui-ci est peu satisfaisant car chaque état
- <math|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>> représente potentiellement un état d'un
- système de transitions, pouvant déboucher sur lui-même ou sur un autre
- état, et il faut savoir prendre en compte ces disjonctions à un niveau plus
- fin. Il faut donc plutôt voir le tout comme un système de transitions.
-
- Étant donné notre système représenté par une fonction de transition
- <math|f<rsup|#>> et une fonction de cycle <math|c<rsup|#>> (par facilité,
- on notera <math|g<rsup|#>=c<rsup|#>\<circ\>f<rsup|#>>), l'ensemble des
- états accessible par le système est <math|S<rsup|#>=lfp<rsub|I<rsup|#>><around*|(|\<lambda\>s.I<rsup|#>\<sqcup\>g<rsup|#><around*|(|s|)>|)>>,
- où <math|I<rsup|#>=<around*|\<llbracket\>|i|\<rrbracket\>><around*|(|\<top\>|)>>.
-
- Pour <math|d<rsub|0>\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>>, notons
- <math|r<rsub|d<rsub|0>> : \<cal-D\><rsup|#>\<rightarrow\>\<cal-D\><rsup|#>>
- tel que <math|r<rsub|d<rsub|0>><around*|(|s|)>=\<lambda\>d.<choice|<tformat|<table|<row|<cell|\<bot\><rsub|0>>|<cell|si
- d\<neq\>d<rsub|0>>>|<row|<cell|s<around*|(|d|)>>|<cell|si d=d<rsub|0>>>>>>>
-
- Le principe des itérations chaotiques peut s'écrire comme suit :
-
- <\itemize>
- <item>Poser :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|0>>|<cell|=>|<cell|I<rsup|#>>>|<row|<cell|\<delta\><rsub|0>>|<cell|=>|<cell|<around*|{|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>\|
- s<rsub|0><around*|(|d|)>\<neq\>\<bot\><rsub|0>|}>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <item>Tant que <math|\<delta\><rsub|n>\<neq\>\<varnothing\>>, on répète
- le processus suivant :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|a<rsub|n+1>>|<cell|\<in\>>|<cell|\<delta\><rsub|n>
- <text| (choisi arbitrairement)>>>|<row|<cell|D<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|g<rsup|#><around*|(|r<rsub|a<rsub|n+1>><around*|(|s<rsub|n>|)>|)>>>|<row|<cell|s<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|s<rsub|n>\<sqcup\>D<rsub|n+1>>>|<row|<cell|\<delta\><rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|<around*|(|\<delta\><rsub|n>\\<around*|{|a<rsub|n+1>|}>|)>\<cup\><around*|{|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>\|s<rsub|n+1><around*|(|d|)>\<neq\>s<rsub|n><around*|(|d|)>|}>>>>>
- </eqnarray*>
- </itemize>
-
- Intuitivement : <math|\<bbb-M\><rsub|d>> représente l'ensemble des états
- possibles pour notre système de transition. À chaque itération, on choisit
- un état qui a grossi depuis la dernière fois. On calcule ses successeurs et
- on met à jour l'ensemble des états que l'on connaît.
-
- Problème : ici on ne fait pas de widening, et on peut être à peu près sûr
- que l'analyse ne terminera pas (sauf cas simples). Pour cela, on introduit
- un ensemble <math|K<rsub|\<nabla\>>\<subset\>\<bbb-M\><rsub|d>> qui
- représente l'ensemble des états que l'on devra faire grossir par widening
- et non par union simple dans le futur. La définition devient alors :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|0>>|<cell|=>|<cell|I<rsup|#>>>|<row|<cell|\<delta\><rsub|0>>|<cell|=>|<cell|<around*|{|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>\|
- s<rsub|0><around*|(|d|)>\<neq\>\<bot\><rsub|0>|}>>>|<row|<cell|K<rsub|\<nabla\>,0>>|<cell|=>|<cell|\<varnothing\>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|a<rsub|n+1>>|<cell|\<in\>>|<cell|\<delta\><rsub|n>
- <text| (choisi arbitrairement)>>>|<row|<cell|D<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|g<rsup|#><around*|(|r<rsub|a<rsub|n+1>><around*|(|s<rsub|n>|)>|)>>>|<row|<cell|s<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<choice|<tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|n><around*|(|d|)>
- \<nabla\><rsub|0> D<rsub|n+1><around*|(|d|)>>|<cell|si
- d\<in\>K<rsub|\<nabla\>,n>>>|<row|<cell|s<rsub|n><around*|(|d|)>
- \<sqcup\><rsub|0> D<rsub|n+1><around*|(|d|)>>|<cell|sinon>>>>>>>|<row|<cell|K<rsub|\<nabla\>,n+1>>|<cell|=>|<cell|K<rsub|\<nabla\>,n>\<cup\><around*|{|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>\|
- s<rsub|n><around*|(|d|)>\<neq\>\<bot\><rsub|0>\<wedge\>s<rsub|n+1><around*|(|d|)>\<neq\>s<rsub|n>|}>>>|<row|<cell|\<delta\><rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|<around*|(|\<delta\><rsub|n>\\<around*|{|a<rsub|n+1>|}>|)>\<cup\><around*|{|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>\|s<rsub|n+1><around*|(|d|)>\<neq\>s<rsub|n><around*|(|d|)>|}>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Ie : si un état est apparu à une étape, et si à une étape ultérieure il
- grossit, alors lors de toutes les étapes suivantes on le fera grossir non
- pas par union simple mais par élargissement.
-
- Reste une question : comment prendre en compte les conditions de boucle qui
- permettent de réduire le domaine abstrait ? La définition précédente n'est
- peut-être pas la bonne, car elle risque d'appliquer des élargissements que
- l'on ne sait plus ensuite comment rétrécir pour refaire apparaître les
- bonnes conditions. Nous proposons comme forme final le processus
- d'itération suivant :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|0>>|<cell|=>|<cell|I<rsup|#>>>|<row|<cell|\<delta\><rsub|0>>|<cell|=>|<cell|<around*|{|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>\|
- s<rsub|0><around*|(|d|)>\<neq\>\<bot\><rsub|0>|}>>>|<row|<cell|K<rsub|\<nabla\>,0>>|<cell|=>|<cell|\<varnothing\>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|a<rsub|n+1>>|<cell|\<in\>>|<cell|\<delta\><rsub|n>
- <text| (choisi arbitrairement)>>>|<row|<cell|D<rsub|n+1><rsup|0>>|<cell|=>|<cell|lfp<rsub|r<rsub|a<rsub|n+1>><around*|(|s<rsub|n>|)>><around*|(|\<lambda\>i.r<rsub|a<rsub|n+1>><around*|(|s<rsub|n>\<sqcup\>g<rsup|#><around*|(|i|)>|)>|)>>>|<row|<cell|D<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|D<rsub|n+1><rsup|0>\<sqcup\>g<rsup|#><around*|(|D<rsub|n+1><rsup|0>|)>>>|<row|<cell|s<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|\<lambda\>d.<choice|<tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|n><around*|(|d|)>
- \<nabla\><rsub|0> D<rsub|n+1><around*|(|d|)>>|<cell|si
- d\<in\>K<rsub|\<nabla\>,n> et d\<neq\>a<rsub|n+1>>>|<row|<cell|s<rsub|n><around*|(|d|)>
- \<sqcup\><rsub|0> D<rsub|n+1><around*|(|d|)>>|<cell|sinon>>>>>>>|<row|<cell|K<rsub|\<nabla\>,n+1>>|<cell|=>|<cell|K<rsub|\<nabla\>,n>\<cup\><around*|{|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>\|
- s<rsub|n><around*|(|d|)>\<neq\>\<bot\><rsub|0>\<wedge\>s<rsub|n+1><around*|(|d|)>\<neq\>s<rsub|n>|}>>>|<row|<cell|\<delta\><rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|<around*|(|\<delta\><rsub|n>\\<around*|{|a<rsub|n+1>|}>|)>\<cup\><around*|{|d\<in\>\<bbb-M\><rsub|d>\|s<rsub|n+1><around*|(|d|)>\<neq\>s<rsub|n><around*|(|d|)>|}>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Où le point fixe <math|D<rsub|n+1><rsup|0>> est calculé avec appel au
- widening au besoin, et en faisant une ou des itérations décroissantes à la
- fin. Intuitivement : on fait grossir un état au maximum, en cherchant son
- point fixe en boucle sur lui-même. Ensuite seulement on s'occupe de savoir
- ce qu'il peut propager aux autres états.
-
- <subsection|Domaine à graphe de décision>
-
- Nous proposons dans ce paragraphe un second domaine abstrait capable de
- faire des disjonctions de cas, et qui permet de mieux traîter des problèmes
- ayant un nombre important de variables de type énuméré reliées entre elles
- par des relations complexes.
-
- Définition du domaines abstraits avec graphes de décision : on va écrire
- ici une définition mathématique des opérateurs que l'on a implémenté. On
- fait abstraction des problématiques de mémoisation et de partage des
- sous-graphes, qui font tout l'intérêt de la technique d'un point de vue
- pratique mais qui peuvent être considérés comme un traitement à part (ce
- n'est rien de plus que de la mémoisation et du partage).
-
- <subsubsection|Variables et contraintes>
-
- Il y a deux domaines de variables, <math|\<bbb-X\><rsub|e>> pour les
- énumérés et <math|\<bbb-X\><rsub|n>> pour les variables numériques. Il y a
- deux domaines pour les contraintes, <math|\<bbb-E\><rsub|e>> les
- contraintes sur les énumérés (de la forme <math|x\<equiv\>y> ou
- <math|x\<equiv\>v,v\<in\>\<bbb-V\><rsub|e>>) et <math|\<bbb-E\><rsub|n>>
- les contraintes sur les variables numériques (égalités ou inégalités).
-
- <subsubsection|Domaine numérique>
-
- On note <math|D<rsub|n>> le domaine des valeurs numériques et
- <math|\<sqcup\><rsub|n>>, <math|\<sqcap\><rsub|n>>,
- <math|<around*|\<llbracket\>|\<cdummy\>|\<rrbracket\>><rsub|n>>,
- <math|\<bot\><rsub|n>>, <math|\<top\><rsub|n>>,
- <math|\<sqsubseteq\><rsub|n>>, <math|\<matheuler\><rsub|n>>,
- <math|\<nabla\><rsub|n>> les éléments correspondants dans ce domaine. On
- considère que <math|\<gamma\><rsub|n> :
- D<rsub|n>\<rightarrow\>\<cal-P\><around*|(|\<bbb-M\>|)>> (avec
- <math|\<bbb-M\>=\<bbb-X\><rsub|e>\<cup\>\<bbb-X\><rsub|n>\<rightarrow\>\<bbb-V\>>)
- donne toutes les valuations possibles pour les variables de
- <math|\<bbb-X\><rsub|e>>.
-
- <subsubsection|Les EDD>
-
- On définit un ordre sur les variables de <math|\<bbb-X\><rsub|e>> :
- <math|\<bbb-X\><rsub|e>=<around*|{|x<rsub|1>,x<rsub|2>,\<ldots\>,x<rsub|n>|}>>
- (bien choisi pour réduire la taille du graphe).
-
- On définit ensuite une valeur du domaine disjonctif, ie un EDD, par un type
- somme comme suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s>|<cell|\<assign\>>|<cell|V<around*|(|t\<in\>D<rsub|num>|)>>>|<row|<cell|>|<cell|\|>|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,v<rsub|2>\<rightarrow\>s<rsub|2>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Si on voit ça comme un arbre, alors il faut que si un noeud
- <math|C<around*|(|x<rsub|i>,\<ldots\>|)>> est ancêtre d'un noeud
- <math|C<around*|(|x<rsub|j>,\<ldots\>|)>>, alors <math|i\<less\>j> (par
- rapport à l'ordre donné sur <math|\<bbb-X\><rsub|e>>).\
-
- Pour faciliter les notations, on introduit le rang d'un noeud :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<delta\><around*|(|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>|)>>|<cell|=>|<cell|i>>|<row|<cell|\<delta\><around*|(|V<around*|(|t|)>|)>>|<cell|=>|<cell|\<infty\>>>>>
- </eqnarray*>
-
- La contrainte se traduit par, pour tout noeud
- <math|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>>,
- on a <math|\<forall\>j,i\<less\>\<delta\><around*|(|s<rsub|j>|)>>.
-
- On définit aussi la contrainte suivante : on n'a pas le droit d'avoir de
- noeud <math|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,v<rsub|2>\<rightarrow\>s<rsub|2>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>>
- si <math|s<rsub|1>=s<rsub|2>=*\<cdots\>*=s<rsub|p>>. Cela implique
- l'unicité de l'arbre qui représente un environnement donné.
-
- La concrétisation est définie comme suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<gamma\><around*|(|V<around*|(|t|)>|)>>|<cell|=>|<cell|\<gamma\><rsub|n><around*|(|t|)>>>|<row|<cell|\<gamma\><around*|(|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>|)>>|<cell|=>|<cell|<big|cup><rsub|j=1><rsup|p><around*|{|s\<in\>\<gamma\><around*|(|s<rsub|j>|)>
- \| s<around*|(|x<rsub|i>|)>=v<rsub|j>|}>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Les éléments <math|\<top\>> et <math|\<bot\>> sont définis comme suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<top\>>|<cell|=>|<cell|V<around*|(|\<top\><rsub|n>|)>>>|<row|<cell|\<bot\>>|<cell|=>|<cell|V<around*|(|\<bot\><rsub|n>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Pour assurer l'unicité lors des transformations, on définit la fonction de
- réduction <math|r> :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|r<around*|(|<around*|\<nobracket\>|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>|\<nobracket\>>>|<cell|=>|<cell|<choice|<tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|1>>|<cell|si
- s<rsub|1>=s<rsub|2>=*\<cdots\>*s<rsub|p>>>|<row|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>>|<cell|sinon>>>>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- L'opération <math|\<sqcap\>> est définie comme suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|V<around*|(|t|)>\<sqcap\>V<around*|(|t<rprime|'>|)>>|<cell|=>|<cell|V<around*|(|t\<sqcap\><rsub|n>t<rprime|'>|)>>>|<row|<cell|<stack|<tformat|<table|<row|<cell|>|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>>>|<row|<cell|\<sqcap\>>|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1><rprime|'>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p><rprime|'>|)>>>>>>>|<cell|=>|<cell|r<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>\<sqcap\>s<rsub|1><rprime|'>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>\<sqcap\>s<rsub|p><rprime|'>|)>>>|<row|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>\<sqcap\>s<rprime|'>>|<cell|<above|=|<text|lorsque
- <math|i\<less\>\<delta\><around*|(|s<rprime|'>|)>>>>>|<cell|<stack|<tformat|<table|<row|<cell|r<around*|(|<around*|\<nobracket\>|x<rsub|i>,<stack|<tformat|<table|<row|<cell|v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>\<sqcap\>s<rprime|'>>>|<row|<cell|*\<vdots\>>>|<row|<cell|v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>\<sqcap\>s<rprime|'>>>>>>|)>|\<nobracket\>>>>>>>>>>>
- </eqnarray*>
-
- et symétriquement lorsque <math|\<delta\><around*|(|s|)>\<gtr\>\<delta\><around*|(|s<rprime|'>|)>>
- (le noeud le plus haut est celui correspondant à la variable d'indice le
- plus faible, pour respecter l'ordre).
-
- L'opération <math|\<sqcup\>> est définie pareil.
-
- Si <math|e\<in\>\<bbb-E\><rsub|n>>, on définit
- <math|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>>> par :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><around*|(|V<around*|(|t|)>|)>>|<cell|=>|<cell|V<around*|(|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><rsub|n><around*|(|t|)>|)>>>|<row|<cell|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><around*|(|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>|)>>|<cell|=>|<cell|r<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\><around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><around*|(|s<rsub|1>|)>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\><around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><around*|(|s<rsub|p>|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Pour les conditions sur les énumérés, on définit d'abord :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|c<around*|(|x\<equiv\>v|)>>|<cell|=>|<cell|C<around*|(|x,v\<rightarrow\>\<top\>,v<rprime|'>\<rightarrow\>\<bot\>,v<rprime|'>\<in\>\<bbb-V\><rsub|e>\\<around*|{|v|}>|)>>>|<row|<cell|c<around*|(|x\<nequiv\>v|)>>|<cell|=>|<cell|C<around*|(|x,v\<rightarrow\>\<bot\>,v<rprime|'>\<rightarrow\>\<top\>,v<rprime|'>\<in\>\<bbb-V\><rsub|e>\\<around*|{|v|}>|)>>>|<row|<cell|c<around*|(|x<rsub|i>\<equiv\>x<rsub|j>|)>>|<cell|<above|=|lorsque
- i\<less\>j>>|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>c<around*|(|x<rsub|j>\<equiv\>v<rsub|1>|)>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>c<around*|(|x<rsub|j>\<equiv\>v<rsub|p>|)>|)>>>|<row|<cell|c<around*|(|x<rsub|i>\<nequiv\>x<rsub|j>|)>>|<cell|<above|=|lorsque
- i\<less\>j>>|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>c<around*|(|x<rsub|j>\<nequiv\>v<rsub|1>|)>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>c<around*|(|x<rsub|j>\<nequiv\>v<rsub|p>|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- et symétriquement lorsque <math|j\<gtr\>i>.
-
- On peut ensuite poser, pour <math|e\<in\>\<bbb-E\><rsub|e>> :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|<around*|\<llbracket\>|e|\<rrbracket\>><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|c<around*|(|e|)>\<sqcap\>s>>>>
- </eqnarray*>
-
- L'égalité entre les valeurs représentées par deux EDD correspond à
- l'égalité de ces deux EDD (c'est une CNS).
-
- L'inclusion est également définie par induction :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|V<around*|(|t|)>\<sqsubseteq\>V<around*|(|t<rprime|'>|)>>|<cell|\<equiv\>>|<cell|t\<sqsubseteq\><rsub|n>t<rprime|'>>>|<row|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>\<sqsubseteq\>C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1><rprime|'>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p><rprime|'>|)>>|<cell|\<equiv\>>|<cell|<big|wedge><rsub|i=1><rsup|p>s<rsub|i>\<sqsubseteq\>s<rsub|i><rprime|'>>>|<row|<cell|s\<sqsubseteq\>C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,v<rsub|2>\<rightarrow\>s<rsub|2>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>>|<cell|<above|\<equiv\>|lorsque
- \<delta\><around*|(|s|)>\<gtr\>i>>|<cell|<big|wedge><rsub|i=1><rsup|p>s\<sqsubseteq\>s<rsub|i>>>|<row|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,v<rsub|2>\<rightarrow\>s<rsub|2>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>\<sqsubseteq\>s<rprime|'>>|<cell|<above|\<equiv\>|lorsque
- i\<less\>\<delta\><around*|(|s<rprime|'>|)>>>|<cell|<big|wedge><rsub|i=1><rsup|p>s<rsub|i>\<sqsubseteq\>s<rprime|'>>>>>
- </eqnarray*>
-
- <subsubsection|Opérateur de widening>
-
- Sur nos EDD, on définit une opération <math|\<rho\>:D<rsub|n>\<times\>D\<rightarrow\>D>
- comme suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<rho\><around*|(|t<rsub|0>,V<around*|(|t|)>|)>>|<cell|=>|<cell|<choice|<tformat|<table|<row|<cell|\<top\>>|<cell|si
- t=t<rsub|0>>>|<row|<cell|\<bot\>>|<cell|sinon>>>>>>>|<row|<cell|\<rho\><around*|(|t<rsub|0>,C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>|)>>|<cell|=>|<cell|r<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>\<rho\><around*|(|t<rsub|0>,s<rsub|1>|)>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>\<rho\><around*|(|t<rsub|0>,s<rsub|p>|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Explication : cette fonction extrait d'un EDD la fonction booléenne qui
- mène vers exactement une certaine valeur abstraite des numériques.
-
- On introduit maintenant un opérateur de widening sur nos arbres :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|a\<nabla\>b>|<cell|=>|<cell|f<rsub|\<nabla\>><around*|(|a,b,a,b|)>>>|<row|<cell|f<rsub|\<nabla\>><around*|(|a,b,V<around*|(|t|)>,V<around*|(|t<rprime|'>|)>|)>>|<cell|=>|<cell|<choice|<tformat|<table|<row|<cell|V<around*|(|t
- \<nabla\><rsub|n> t<rprime|'>|)>>|<cell|si
- \<rho\><around*|(|t,a|)>=\<rho\><around*|(|t<rprime|'>,b|)>>>|<row|<cell|V<around*|(|t\<sqcup\><rsub|n>t<rprime|'>|)>>|<cell|sinon>>>>>>>|<row|<cell|f<rsub|\<nabla\>><around*|(|a,b,s,C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>|)>>|<cell|<above|=|lorsque
- i\<less\>\<delta\><around*|(|s|)>>>|<cell|r<around*|(|x<rsub|i>,<stack|<tformat|<table|<row|<cell|v<rsub|1>\<rightarrow\>f<rsub|\<nabla\>><around*|(|a,b,s,s<rsub|1>|)>>>|<row|<cell|*\<vdots\>>>|<row|<cell|v<rsub|p>\<rightarrow\>f<rsub|\<nabla\>><around*|(|a,b,s,s<rsub|p>|)>>>>>>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Les autres cas sont définis exactement pareil (cf définition de
- <math|\<sqcup\>>, plus on passe <math|a> et <math|b> à notre fonction
- <math|f<rsub|\<nabla\>>>). Explication : lorsque l'on doit faire l'union de
- deux feuilles, on fait un widening si et seulement si les deux feuilles
- sont accessibles selon exactement la même formule booléenne sur les
- énumérés dans <math|a> et <math|b>.
-
- <subsubsection|<paragraph|Itérations chaotiques.>>
-
- On enrichit un peu notre arbre au niveau des feuilles pour enregistrer
- quelques informations supplémentaires :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s>|<cell|\<assign\>>|<cell|V<around*|(|t|)><rsub|i>>>|<row|<cell|>|<cell|\|>|<cell|V<around*|(|t|)><rsub|i><rsup|\<ast\>>>>|<row|<cell|>|<cell|\|>|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,v<rsub|2>\<rightarrow\>s<rsub|2>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- L'étoile correspondra à : \S cette feuille est nouvelle, il faut l'analyse
- comme nouveau cas \T, et l'indice <math|i\<in\>\<bbb-N\>> correspond à : \S
- cette feuille est là depuis <math|k> itérations \T, où le <math|k> permet
- d'implémenter un délai de widening.
-
- On se donne <math|\<tau\>> un délai de widening, paramètre de l'analyse. On
- définit maintenant une fonction d'accumulation <math|\<diamond\>> comme
- suit :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|a \<diamond\>
- b>|<cell|=>|<cell|f<rsub|\<diamond\>><around*|(|a,b,a,b|)>>>|<row|<cell|f<rsub|\<diamond\>><around*|(|a,b,\<bot\><rsub|>,V<around*|(|t|)>|)>>|<cell|<above|=|lorsque
- t\<neq\>\<bot\><rsub|n>>>|<cell|V<around*|(|t|)><rsub|0>>>|<row|<cell|f<rsub|\<diamond\>><around*|(|a,b,V<around*|(|t|)><rsub|i><rsup|\<nu\>>,\<bot\>|)>>|<cell|=>|<cell|V<around*|(|t|)><rsub|i><rsup|\<nu\>>>>|<row|<cell|f<rsub|\<diamond\>><around*|(|a,b,V<around*|(|t|)><rsub|i><rsup|\<nu\>>,V<around*|(|t<rprime|'>|)>|)>>|<cell|=>|<cell|<choice|<tformat|<table|<row|<cell|V<around*|(|t
- \<nabla\><rsub|n> t<rprime|'>|)><rsub|i+1><rsup|\<nu\>>>|<cell|si
- \<rho\><around*|(|t,a|)>=\<rho\><around*|(|t<rprime|'>,b|)><text| et >
- i\<geqslant\><rsub|>\<tau\>>>|<row|<cell|V<around*|(|t\<sqcup\><rsub|n>t<rprime|'>|)><rsub|i+1><rsup|\<nu\>>>|<cell|sinon>>>>>>>|<row|<cell|f<rsub|\<diamond\>><around*|(|a,b,s,C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>|)>>|<cell|<above|=|lorsque
- \<delta\><around*|(|s|)>\<gtr\>i>>|<cell|r<around*|(|x<rsub|i>,<stack|<tformat|<table|<row|<cell|v<rsub|1>\<rightarrow\>f<rsub|\<diamond\>><around*|(|a,b,s,s<rsub|1>|)>>>|<row|<cell|*\<vdots\>>>|<row|<cell|v<rsub|p>\<rightarrow\>f<rsub|\<diamond\>><around*|(|a,b,s,s<rsub|p>|)>>>>>>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- (où <math|\<nu\>> correspond à soit une étoile soit pas d'étoile)
-
- (les autres cas se font par appel récursif encore une fois comme dans le
- cas de l'union)
-
- Puis une fonction de détection des cas nouveaux par rapport à une valeur
- précédente :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|\<oast\><rsub|s<rsub|0>><around*|(|s|)>>|<cell|=>|<cell|f<rsub|\<oast\>><around*|(|s<rsub|0>,s,s|)>>>|<row|<cell|f<rsub|\<oast\>><around*|(|s<rsub|0>,s,V<around*|(|t|)><rsub|i>|)>>|<cell|=>|<cell|<choice|<tformat|<table|<row|<cell|V<around*|(|t|)><rsub|i><rsup|\<ast\>>>|<cell|si
- <around*|(|\<rho\><around*|(|t,s|)>\<sqcap\>s|)>\<nsqsubseteq\>s<rsub|0>>>|<row|<cell|V<around*|(|t|)><rsub|i>>|<cell|sinon>>>>>>>|<row|<cell|f<rsub|\<oast\>><around*|(|s<rsub|0>,s,V<around*|(|t|)><rsub|i><rsup|\<ast\>>|)>>|<cell|=>|<cell|V<around*|(|t|)><rsub|i><rsup|\<ast\>>>>|<row|<cell|f<rsub|\<oast\>><around*|(|s<rsub|0>,s,C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>s<rsub|1>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>s<rsub|p>|)>|)>>|<cell|=>|<cell|C<around*|(|x<rsub|i>,v<rsub|1>\<rightarrow\>f<rsub|\<oast\>><around*|(|s<rsub|0>,s,s<rsub|1>|)><rsub|>,\<ldots\>,v<rsub|p>\<rightarrow\>f<rsub|\<oast\>><around*|(|s<rsub|0>,s,s<rsub|p>|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Nous sommes maintenant en mesure de décrire le processus d'itérations
- chaotiques à proprement parler. On commence avec :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|0>>|<cell|=>|<cell|\<oast\><rsub|\<bot\>>
- I<rsup|#>>>>>
- </eqnarray*>
-
- (appliquer <math|\<oast\>> de la sorte permet de faire que toutes les
- feuilles soient étoilées)
-
- Puis pour les<math|> itérations, deux cas :
-
- <\itemize>
- <item>Si il existe <math|V<around*|(|t<rsub|0>|)><rsup|\<ast\>><rsub|i>>
- une feuille étoilée dans <math|s<rsub|n>> : on marque
- <math|s<rsub|n><rprime|'>> l'arbre <math|s<rsub|n>> où toutes les
- feuilles <math|V<around*|(|t<rsub|0>|)>> sont dé-étoilées, puis :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|c<rsub|n>>|<cell|=>|<cell|\<rho\><around*|(|t<rsub|0>,s<rsub|n>|)>>>|<row|<cell|D<rsub|n+1><rsup|0>>|<cell|=>|<cell|lfp<rsub|c<rsub|n>\<sqcap\>s<rsub|n>><around*|(|\<lambda\>i.c<rsub|n>\<sqcap\><around*|(|s<rsub|n>\<sqcup\>g<rsup|#><around*|(|i|)>|)>|)>>>|<row|<cell|D<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|D<rsub|n+1><rsup|0>\<sqcup\>g<rsup|#><around*|(|D<rsub|n+1><rsup|0>|)>>>|<row|<cell|s<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|\<oast\><rsub|s<rsub|n><rprime|'>><around*|(|s<rsub|n><rprime|'>
- \<diamond\> D<rsub|n+1>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- (où le point fixe <math|D<rsub|n+1><rsup|0>> est fait en faisant appel à
- <math|\<sqcup\>> et <math|\<nabla\>> définis précédemment, avec un délai
- de widening convenable)
-
- Dans tous les cas, on refait une itération. Les étoiles finiront bien par
- disparaître.
-
- <item>Si il n'existe pas de telle feuille étoilée dans <math|s<rsub|n>> :
-
- <\eqnarray*>
- <tformat|<table|<row|<cell|s<rsub|n+1>>|<cell|=>|<cell|\<oast\><rsub|s<rsub|n>><around*|(|s<rsub|n>
- \<diamond\> g<rsup|#><around*|(|s<rsub|n>|)>|)>>>>>
- </eqnarray*>
-
- Dans ce cas, on s'arrête si <math|s<rsub|n+1>=s<rsub|n>>.
- </itemize>
-
- <section|Implémentation>
-
- Le projet scade-analyzer propose une implémentation simple des composants
- suivants :
-
- <\itemize>
- <item>parser, lexer, typeur pour notre sous-ensemble de SCADE (source des
- fichiers dans <verbatim|frontend/>)
-
- <item>interprète pour la sémantique cocnrète
- (<verbatim|interpret/interpret.ml>)
-
- <item>implémentation de la transformation d'un programme en formule
- logique ; quelques simplifications sur les formules logiques
- (<verbatim|abstract/formula.ml>, <verbatim|abstract/transform.ml>).
-
- <item>domaine numérique non-relationnel basé sur les intervalles ;
- domaine relationnel basé sur la bibliothèque externe Apron
- (<verbatim|abstract/num_domain.ml>, <verbatim|abstract/nonrelational.ml>,
- <verbatim|abstract/apron_domain.ml>, ...)
-
- <item>deux domaines abstraits et analyseur statique correspondant
- (<verbatim|abstract/abs_interp.ml>, <verbatim|abstract/abs_interp_edd.ml>)
- </itemize>
-
- En nous basant sur les options de la ligne de commande, nous allons
- maintenant décrire les différentes fonctionnalités.
-
- <subsection|Parsing et affichage de programmes SCADE>
-
- <\itemize>
- <item><verbatim|--dump> : parse un fichier SCADE et le ré-affiche en
- sortie
-
- <item><verbatim|--dump-rn> : parse un fichier SCADE et le ré-affiche en
- sortie, après une étape de renommage qui consiste à rendre les noms
- unique au sein d'un noeud. Cette passe est implémentée dans
- <verbatim|frontend/rename.ml>.
- </itemize>
-
- <subsection|Interprète SCADE>
-
- <\itemize>
- <item><verbatim|--test> : execute le programme SCADE donné en argument,
- avec l'interprète <verbatim|interpret/interpret.ml> basé sur la
- sémantique à réduction. Le programme doit satisfaire la spécification
- suivante : avoir un noeud <verbatim|test> qui servira de racine, ce noeud
- devant prendre une unique entrée, <verbatim|i>, qui est un compteur
- incrémenté à chaque cycle, et renvoyant trois entiers, <verbatim|a>,
- <verbatim|b> et <verbatim|c> (qui seront affichés en sortie), ainsi qu'un
- booleen <verbatim|exit> qui indiquera que l'interprète doit terminer. Cf
- fichiers dans <verbatim|tests/source/*.scade> pour des exemples.
-
- <item><verbatim|--vtest> : pareil mais affiche plus de détails (tout le
- contenu de la mémoire est affiché à chaque cycle).
- </itemize>
-
- <subsection|Analyse statique par interprétation abstraite>
-
- <subsubsection|Domaine à disjonctions simples>
-
- Cette analyse est implémentée dans <verbatim|abstract/abs_interp.ml>.
-
- <paragraph|Modes d'analyse>
-
- <\itemize>
- <item><verbatim|--ai-itv> : fait une passe d'analyse statique par
- interprétation abstraite utilisant le domaine à disjonctions simples, et
- en s'appuyant sur le domaine non-relationnel à base d'intervalles pour la
- partie numérique
-
- <item><verbatim|--ai-rel> : de même mais utilise le domaine abstrait
- relationnel basé sur Apron (polyèdres) pour la partie numérique
- </itemize>
-
- <paragraph|Options de l'analyse>
-
- <\itemize>
- <item><verbatim|--root \<less\>noeud\<gtr\>> : spécifie le noeud racine
- dont on veut faire l'analyse (par défaut : <verbatim|test>)
-
- <item><verbatim|--ai-vci> : affiche des détails sur le contenu de
- l'accumulateur à chaque itération
-
- <item><verbatim|--ai-vvci> : affiche encore plus de détails
-
- <item><verbatim|--ai-wd \<less\>n\<gtr\>> : définit un délai pour les
- opérations de widening (par défaut 5)
-
- <item><verbatim|--disj \<less\>vars\<gtr\>> : variables à utiliser comme
- variables de disjonction (par défaut : aucune)
-
- <item><verbatim|--no-time \<less\>scopes\<gtr\>> : donne un certain
- nombre de scopes pour lesquels ne pas introduire de variable
- <verbatim|time> (par défaut <verbatim|all>, c'est-à-dire que
- <verbatim|time> n'est jamais introduite). Lorsqu'une variable
- <verbatim|time> est introduite, on génère les équations qui font en sorte
- que <verbatim|time> soit égal au numéro du cycle depuis le début de
- l'exécution du programme.
-
- <item><verbatim|--init \<less\>scopes\<gtr\>> : donne un certain nombre
- de scopes pour lesquels introduire une variable <verbatim|init> (par
- défaut <verbatim|all>). Il est envisageable de remplacer la variable
- <verbatim|init> de chaque scope par une variable <verbatim|time>, les
- disjonctions de cas init/non init se feront alors selon la condition
- <math|time=0> ou <math|time\<geqslant\>1>. En ne générant ni variable
- <verbatim|time> ni variable <verbatim|init>, la disjonction n'est pas
- faite.
- </itemize>
-
- <subsubsection|Domaine à disjonction par graphe de décision>
-
- Cette analyse est implémentée dans <verbatim|abstract/abs_interp_edd.ml>.
-
- <paragraph|Modes d'analyse>
-
- <\itemize>
- <item><verbatim|--ai-itv-edd> : fait une passe d'analyse statique
- utilisant le domaine à base d'EDD et en utilisant les intervalles comme
- domaine de valeurs numériques
-
- <item><verbatim|--ai-rel-edd> : de même mais utilise le domaine abstrait
- relationnel basé sur Apron (polyèdres) pour la partie numérique
- </itemize>
-
- <paragraph|Options de l'analyse>
-
- <\itemize>
- <item><verbatim|--root>
-
- <item><verbatim|--ai-vci>, <verbatim|--ai-vvci>
-
- <item><verbatim|--ai-wd>
-
- <item><verbatim|--no-time>, <verbatim|--init>
-
- <item>Non implémenté : paramètre <verbatim|--disj> pouvant intervenir sur
- le choix des variables à considérer dans le graphe de décision
- (actuellement toutes sont nécessairement considérées).
- </itemize>
-
- <subsubsection|Analyse par partitionnement dynamique>
-
- Une troisième forme d'analyse, basée sur un partitionnement dynamique de
- <math|S<rsup|#>> a été tentée. Celle-ci n'a pas donné de très bons
- résultats, mais nous indiquons néanmoins son existence ici.
- L'implémentation existe dans <verbatim|abstract/abs_interp_dynpart.ml>.
-
- <paragraph|Modes d'analyse>
-
- <\itemize>
- <item><verbatim|--ai-s-itv-dp> : analyse par partitionnement dynamique,
- utilise un domaine simple non-relationnel pour les valeurs énumérées et
- les intervalles pour la partie numérique
-
- <item><verbatim|--ai-edd-itv-dp> : analyse par partitionnement dynamique,
- utilise des graphes de décision pour représenter les conditions sur les
- énumérées et les intervalles pour la partie numérique
-
- <item><verbatim|--ai-s-rel-dp>
-
- <item><verbatim|--ai-edd-rel-dp>
- </itemize>
-
- <paragraph|Paramètres de l'analyse>
-
- <\itemize>
- <item><verbatim|--root>
-
- <item><verbatim|--ai-wd>
-
- <item><verbatim|--ai-vci>, <verbatim|--ai-vvci>
-
- <item><verbatim|--no-time>, <verbatim|--init>
-
- <item><verbatim|--ai-max-dp-depth> : profondeur maximale de
- partitionnement
-
- <item><verbatim|--ai-max-dp-width> : largeur maximale de partitionnement
- (ie nombre maximal de parties à considérer)
- </itemize>
-</body>
-
-<\initial>
- <\collection>
- <associate|language|french>
- </collection>
-</initial>
-
-<\references>
- <\collection>
- <associate|auto-1|<tuple|1|1>>
- <associate|auto-10|<tuple|2.3.5|4>>
- <associate|auto-11|<tuple|2.3.6|4>>
- <associate|auto-12|<tuple|2.3.7|4>>
- <associate|auto-13|<tuple|2.4|6>>
- <associate|auto-14|<tuple|2.4.1|6>>
- <associate|auto-15|<tuple|2.4.2|7>>
- <associate|auto-16|<tuple|3|7>>
- <associate|auto-17|<tuple|4|8>>
- <associate|auto-18|<tuple|4.1|8>>
- <associate|auto-19|<tuple|4.1.1|8>>
- <associate|auto-2|<tuple|2|1>>
- <associate|auto-20|<tuple|4.1.2|9>>
- <associate|auto-21|<tuple|4.2|9>>
- <associate|auto-22|<tuple|5|11>>
- <associate|auto-23|<tuple|5.1|11>>
- <associate|auto-24|<tuple|5.2|13>>
- <associate|auto-25|<tuple|5.2.1|14>>
- <associate|auto-26|<tuple|5.2.2|14>>
- <associate|auto-27|<tuple|5.2.3|14>>
- <associate|auto-28|<tuple|5.2.4|15>>
- <associate|auto-29|<tuple|5.2.5|16>>
- <associate|auto-3|<tuple|2.1|1>>
- <associate|auto-30|<tuple|5.2.3.3|?>>
- <associate|auto-31|<tuple|5.2.5.2|16>>
- <associate|auto-32|<tuple|6|16>>
- <associate|auto-33|<tuple|6.1|?>>
- <associate|auto-34|<tuple|6.2|?>>
- <associate|auto-35|<tuple|6.3|?>>
- <associate|auto-36|<tuple|6.3.1|?>>
- <associate|auto-37|<tuple|6.3.1.1|?>>
- <associate|auto-38|<tuple|6.3.1.2|?>>
- <associate|auto-39|<tuple|6.3.2|?>>
- <associate|auto-4|<tuple|2.2|2>>
- <associate|auto-40|<tuple|6.3.2.1|?>>
- <associate|auto-41|<tuple|6.3.2.2|?>>
- <associate|auto-42|<tuple|6.3.3|?>>
- <associate|auto-43|<tuple|6.3.3.1|?>>
- <associate|auto-44|<tuple|6.3.3.2|?>>
- <associate|auto-5|<tuple|2.3|3>>
- <associate|auto-6|<tuple|2.3.1|3>>
- <associate|auto-7|<tuple|2.3.2|3>>
- <associate|auto-8|<tuple|2.3.3|3>>
- <associate|auto-9|<tuple|2.3.4|4>>
- </collection>
-</references>
-
-<\auxiliary>
- <\collection>
- <\associate|toc>
- <vspace*|1fn><with|font-series|<quote|bold>|math-font-series|<quote|bold>|1<space|2spc>Introduction>
- <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-1><vspace|0.5fn>
-
- <vspace*|1fn><with|font-series|<quote|bold>|math-font-series|<quote|bold>|2<space|2spc>Spécification>
- <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-2><vspace|0.5fn>
-
- <with|par-left|<quote|1.5fn>|2.1<space|2spc>Grammaire
- <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-3>>
-
- <with|par-left|<quote|1.5fn>|2.2<space|2spc>Sémantique concrète
- <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-4>>
-
- <with|par-left|<quote|1.5fn>|2.3<space|2spc>Sémantique par réduction
- <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-5>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.3.1<space|2spc>Règles de réduction pour
- l'activation du scope racine <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-6>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.3.2<space|2spc>Règles de réduction pour
- l'init dans tous les scopes <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-7>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.3.3<space|2spc>Règles de réduction
- d'expressions <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-8>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.3.4<space|2spc>Règles de réduction pour
- les pre <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-9>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.3.5<space|2spc>Règles de réduction pour
- les définitions de variables <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-10>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.3.6<space|2spc>Règles de réduction pour
- les blocs activate <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-11>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.3.7<space|2spc>Règles de réduction pour
- les automates <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-12>>
-
- <with|par-left|<quote|1.5fn>|2.4<space|2spc>Sémantique par traduction,
- règles de traduction <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-13>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.4.1<space|2spc>Traduction des expressions
- numériques et booléennes <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-14>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|2.4.2<space|2spc>Traduction de scopes et de
- programmes <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-15>>
-
- <vspace*|1fn><with|font-series|<quote|bold>|math-font-series|<quote|bold>|3<space|2spc>Interprète
- pour sémantique concrète> <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-16><vspace|0.5fn>
-
- <vspace*|1fn><with|font-series|<quote|bold>|math-font-series|<quote|bold>|4<space|2spc>Interprétation
- abstraite> <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-17><vspace|0.5fn>
-
- <with|par-left|<quote|1.5fn>|4.1<space|2spc>Sémantique collectrice
- <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-18>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|4.1.1<space|2spc>Nouvelle notation :
- fonction de transition <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-19>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|4.1.2<space|2spc>Suppression des entrées,
- sémantique collectrice <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-20>>
-
- <with|par-left|<quote|1.5fn>|4.2<space|2spc>Généralités sur
- l'interprétation abstraite <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-21>>
-
- <vspace*|1fn><with|font-series|<quote|bold>|math-font-series|<quote|bold>|5<space|2spc>Domaines
- abstraits et disjonction de cas> <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-22><vspace|0.5fn>
-
- <with|par-left|<quote|1.5fn>|5.1<space|2spc>Domaine à disjonction
- simple <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-23>>
-
- <with|par-left|<quote|1.5fn>|5.2<space|2spc>Domaine à graphe de
- décision <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-24>>
-
- <with|par-left|<quote|3fn>|5.2.1<space|2spc>Variables et contraintes
- <datoms|<macro|x|<repeat|<arg|x>|<with|font-series|medium|<with|font-size|1|<space|0.2fn>.<space|0.2fn>>>>>|<htab|5mm>>
- <no-break><pageref|auto-25>>
-
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