CLEARSY C/C++ Manuel utilisateur

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Atelier B
Traducteurs de l’Atelier B
Manuel Utilisateur
version 4.6
ATELIER B
Traducteurs de l’Atelier B Manuel Utilisateur
version 4.6
Document établi par CLEARSY.
Ce document est la propriété de CLEARSY et ne doit pas être copié, reproduit, dupliqué
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CLEARSY
Maintenance ATELIER B
Parc de la Duranne
320 avenue Archimède
L es P l éi ades I I I - B ât . A
13857 Aix-en-Provence Cedex 3
France
T&eacute;l +33 (0)4 42 37 12 70
Fax 33 (0)4 42 37 12 71
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Table des matières
1 Description du manuel
1
1.1
Objectif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2
Connaissances pré-requises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.3
Vue d’ensemble du manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.4
Comment utiliser ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.5
Conventions et syntaxe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.6
Documents associés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2 Présentation du logiciel
5
2.1
Mission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.2
Environnement recommandé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
2.3
Services offerts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.3.1
Préambule : Motivation de la traduction en deux passes . . . . . . .
6
2.3.2
Service de traduction automatique d’une implémentation B0 en langage cible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.3.3
Service d’édition des liens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.3.4
Machines de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3 Principes d’exploitation
3.1
3.2
3.3
11
Les modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.1.1
Utilisation du Traducteur au moyen de l’IHM∗ . . . . . . . . . . . . 11
3.1.2
Utilisation du Traducteur au moyen du mode batch∗
3.1.3
Utilisation du Traducteur en ligne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1.4
Compilation et exécution du code produit . . . . . . . . . . . . . . . 14
. . . . . . . . 12
Les entrées et sorties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.1
Messages générées par le Traducteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.2
Cas d’une utilisation en ligne ou en mode batch∗ . . . . . . . . . . . 15
3.2.3
Cas d’une utilisation au sein de l’IHM∗ de l’Atelier B
3.2.4
Les fichiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
. . . . . . . . 15
Précautions d’emploi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1
ii
TABLE DES MATIÈRES
3.3.1
Avertissement important relatif a la preuve . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3.2
Avertissement important relatif aux valeurs des constantes MAXINT
et MININT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3.3
Taille des lignes produites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3.4
Compatibilité du Traducteur avec l’Atelier B . . . . . . . . . . . . . 17
3.3.5
Nommage des modules et des projets dans le cas des Traducteur
Ada et HIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4 Scénarios d’exploitation
4.1
19
Développement d’un projet B natif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.1.1
Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.1.2
Spécifications informelles de l’exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.1.3
Architecture du projet et code B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.1.4
Intégration des composants dans l’Atelier B . . . . . . . . . . . . . . 25
4.1.5
Traduction unitaire du code cible produit . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.1.6
Edition des liens du projet
4.1.7
Compilation du code cible et exécution de l’application . . . . . . . 26
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.2
Développement d’un projet hétérogène B/Langage cible . . . . . . . . . . . 26
4.3
Développement d’un projet hétérogène B/HIA . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5 Liste complète des services
31
5.1
Traduction unitaire d’une implémentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.2
Edition des liens d’un projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.3
Traduction d’un projet en Ada avec traces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5.4
Restriction d’usage des traducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6 Glossaire
35
A Les machines de base
37
A.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
A.1.1 Définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
A.1.2 Utilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
A.2 Description des machines de base livrées avec l’Atelier B . . . . . . . . . . . 37
A.3 Méthode d’écriture d’une machine de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
A.3.1 Méthode d’écriture de la spécification B . . . . . . . . . . . . . . . . 38
A.4 Méthode d’écriture du code cible (spécification et corps) . . . . . . . . . . . 38
A.4.1 Méthode d’écrire du code cible en Ada . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
A.4.2 Méthode d’écriture de code cible en HIA . . . . . . . . . . . . . . . . 39
A.4.3 Méthode d’écriture de code cible en C++ . . . . . . . . . . . . . . . 40
A.4.4 Méthode d’écriture de code cible en C . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
TABLE DES MATIÈRES
iii
A.4.5 Le fichier “B Link File” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
B Spécificités du language B0 accepté par le traducteur HIA
43
B.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
B.2 Traduction des tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
B.2.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
B.2.2 Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
B.3 Traduction des articles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
B.3.1 Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
B.3.2 Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
B.4 Paramètres formels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Table des figures
2.1
Fichiers produits pour l’interface de mach . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.2
Fichiers produits pour le corps de mach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
3.1
Traduction d’une implementation en mode batch . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2
Traduction d’une implementation depuis la ligne de commande . . . . . . . 14
4.1
Spécification et implémentation du composant pile . . . . . . . . . . . . . . 21
4.2
Spécification et implémentation du composant affiche pile . . . . . . . . . . 22
4.3
Spécification et implémentation du composant interface pile
4.4
Spécification et implémentation du composant demo . . . . . . . . . . . . . 24
4.5
Graphe de dépendance du projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.6
Compilation d’un code Ada généré par le Traducteur Ada . . . . . . . . . . 26
4.7
Exécution du programme PILE
4.8
Correspondance entre les instances physiques du projet et leur chemin
d’accès en C, C++ ou Ada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.1
Traduction d’une implementation depuis la ligne de commande . . . . . . . 31
5.2
Options utilisables lors de la traduction unitaire d’un composant . . . . . . 32
5.3
Options utilisables lors de l’édition des liens d’un projet . . . . . . . . . . . 33
. . . . . . . . 23
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
A.1 Machines de base livrées avec l’Atelier B
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
A.2 Traduction des types B0 en Ada, HIA, C et C++ . . . . . . . . . . . . . . . 39
A.3 Exemple de fichier “B Link File”’
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1
Chapitre 1
Description du manuel
1.1
Objectif
Ce manuel utilisateur s’applique aux logiciels suivants :
– Traducteur Ada, à partir de la version 4.61
– Traducteur HIA, à partir de la version 4.62
– Traducteur C/C++, à partir de la version 4.23
Par la suite, lorsque nous ferons référence au logiciel Traducteur, cela signifiera que
l’on évoque indifféremment le traducteur Ada, HIA, C ou C++. Lorsque l’on souhaitera
différencier ces logiciels, on écrira explicitement le Traducteur Ada, le Traducteur HIA, le
Traducteur C ou le Traducteur C++. De la même manière, lorsque l’on fera référence au
langage cible, cela signifiera que l’on évoque le langage Ada, HIA, C ou C++.
Le but du manuel utilisateur est de mettre les connaissances requises à la disposition des
personnes amenées à faire fonctionner le Traducteur. Il poursuit un double objectif :
– permettre à ces personnes de se former de façon progressive.
– leur servir de référence pour identifier les comportements de ces logiciels.
Pour ce faire, on expose les connaissances pré-requises, la façon de consulter le manuel
selon le besoin de l’utilisateur, les conventions d’écriture utilisées et les lectures utiles.
1.2
Connaissances pré-requises
La lecture de ce manuel suppose que l’utilisateur soit formé au langage B et au langage
cible ainsi qu’à l’utilisation de l’Atelier B et du compilateur cible.
1
Le traducteur Ada traduit l’ensemble des implémentation B0 en code Ada conforme aux normes Ada83[ADA-83] et Ada-95[ADA-95].
2
Le traducteur HIA produit du code “High Integrity Ada”, syntaxiquement conforme à la norme SPARK
décrite dans [SPARK]. En contrepartie de quelques restrictions sur le langage B0 en entrée, il génère un
code plus simple, très proche du B0 et plus “sécuritaire”.
3
Ce traducteur traduit l’ensembe des implémentations en code ANSI-C[ANSI-C] ou ANSIC++[ANSI-C++].
1
2
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
1.3
Vue d’ensemble du manuel
Le chapitre 2 présente les objectifs du Traducteur. Les environnements supportés et la
philosophie générale de traduction y sont exposés.
Le chapitre 3 détaille les principes d’exploitation du Traducteur. L’utilisation au sein de
l’Atelier B est décrite, tout comme l’utilisation en ligne depuis un shell∗ . Le chapitre
se termine sur l’évocation des précautions d’emploi à respecter lors de l’utilisation du
Traducteur
Le chapitre 4 illustre au moyen d’un exemple simple le cycle complet de développement
d’un projet B traduit en langage cible. Le cas d’un projet B dont la traduction en langage
cible est intégrée dans un projet plus vaste écrit nativement en langage cible est évoqué.
Le chapitre 5 résume les options d’utilisation du logiciel. Il détaille ensuite le mode d’utilisation du Traducteur qui permet de gérer les configurations des projets au moyen de
l’outil SCCS∗ .
Enfin, le chapitre 6 explicite les termes techniques utilisés dans ce document.
L’annexe A donne la marche à suivre pour développer des machines de base.
1.4
Comment utiliser ce manuel
L’utilisateur débutant du Traducteur peut, dans une première lecture, se contenter d’étudier
les chapitres 2, 3 et 4. La mise en oeuvre des exemples présentés dans ce dernier chapitre
constitue une illustration complète de l’utilisation du logiciel et doit permettre une prise
en main progressive et complète du Traducteur.
Lorsqu’il sera familiarisé avec le logiciel, l’utilisateur averti trouvera dans le chapitre 5 un
résumé des options d’utilisation du Traducteur.
1.5
Conventions et syntaxe
– Les “objets informatiques” tels que les noms de fichiers, de fenêtre ou les choix d’options dans les menus sont écris au moyen d’une police non-proportionnelle, comme dans
l’exemple ci-dessous :
La machine MM.mch.
Les échanges d’entrées/sorties entre l’utilisateur et le logiciel sont décrits au moyen de
la même police. Pour différencier les entrées des sorties, les messages produits par le
logiciel seront précédés du signe &gt;, comme dans l’exemple ci-dessous :
ls
&gt; AA.mch
AA_1.imp
SCCS
– Les mots dont la signification est expliquée dans le glossaire (chapitre 6, page 35) sont
suivis d’une astérisque, comme dans l’exemple suivant : “L’utilisateur de l’IHM∗ ”
– Les paragraphes décrivant les spécificités d’un ou plusieurs traducteurs seront précédés
du signe
, et écrits dans une police spécifique, comme ceci :
Cette section ne concerne pas le traducteur . . .
DESCRIPTION DU MANUEL
1.6
3
Documents associés
La bibliographie (page 47) donne une liste d’ouvrages qui permettent à l’utilisateur débutant
de se former à l’utilisation de l’Atelier B et du langage cible, et qui servent de référence à
l’utilisateur averti.
4
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Chapitre 2
Présentation du logiciel
2.1
Mission
La mission du logiciel Traducteur est de réaliser une traduction automatique des implémentations
B0 d’un projet en code source cible. Le code cible produit peut soit être compilé afin de
réaliser un projet indépendant, soit être intégré à un développement en langage cible natif1 .
Le Traducteur est capable de traduire en langage cible l’ensemble du langage B0. Il n’y
a aucune restriction, notamment en ce qui concerne le nommage des identificateurs : les
éventuels identificateurs qui entreraient en conflit avec le langage cible sont renommés par
le traducteur.
Remarque importante : le traducteur HIA travaille sur la base d’un language B0 qui
possède quelques spécificités qui sont détaillées dans l’annexe B
Ainsi, tout composant qui est analysé avec succès par le vérificateur de B0 peut être traduit
en langage cible.
Dans la suite de ce manuel, on appellera implémentation B0 toute implémentation de
composant pour laquelle le vérificateur de B0 s’exécute avec succès.
2.2
Environnement recommandé
Le Traducteur est destiné à être exécuté sur les mêmes plate-formes que l’Atelier B.
Le Traducteur génère un code cible portable, conforme aux normes en vigueur.
Des options du logiciel permettent de paramétrer le code généré pour s’adapter au système
et au compilateur cible2 .
Dans sa version 4.6, le code produit par ce logiciel a été testé avec un compilateur GNU
dans les environnements suivants :
–
–
–
–
Station de travail Sun sous Solaris 2.5.1.
Station de travail Sun sous Solaris 2.6.
Station de travail HP sous HP-UX 10.20
Micro-ordinateur type PC sous Linux 2.2.
1
Cette fonctionnalité permet d’intégrer à un projet écrit en langage cible la traduction des éléments
sécuritaires réalisés en B.
2
On peut ainsi réaliser une activité de “traduction croisée”
5
6
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Remarque importante : L’utilisateur doit posséder un environnement de développement
pour le langage cible complet, aucun outil de compilation ou d’interprétation du langage
cible n’étant livré avec le Traducteur.
2.3
2.3.1
Services offerts
Préambule : Motivation de la traduction en deux passes
Cette section présente des aspects techniques qui peuvent être ignorés dans un premier
temps par un utilisateur débutant (qui peut alors se rendre directement au paragraphe
2.3.2).
Le Traducteur permet de traduire automatiquement toute implémentation B0 en langage
cible. Une implémentation B0 n’est pas traduite en un code source en langage cible en un
seul appel (ou une seule passe) du traducteur.
On utilise deux passes :
– la traduction unitaire : au cours de cette première passe, chaque implémentation B0 est
traduite en un fichier “objet”
, indépendament des autres implémentations. Ces fichiers “objets” produits par la
première passe peuvent être réutilisés par plusieurs projets, permettant ainsi la création
de bibliothèques B.
– l’édition de liens : au cours de cette seconde passe, le Traducteur produit notamment
les fichiers en langage cible (se reporter au paragraphe 2.3.3). Ces fichiers en langage
cible sont liés au projet en cours et ne peuvent pas être réutilisés dans un autre projet.
Les motivations de ce mécanisme de traduction en deux passes (production des fichiers
objets puis édition de liens) sont liées aux objectifs suivants du Traducteur :
– Traduction complète de l’ensemble du langage B0.
– Traduction fidèle et performante.
Traduction complète de l’ensemble du langage B0
Un certain nombre de problèmes de conflits d’identificateurs peuvent survenir lors de la
traduction de B0 en langage cible :
– Le langage B0 distingue les identificateurs ident et IDENT, ce qui n’est pas le cas du
langage Ada.
– L’identificateur void en B0 entre en collision avec le mot clef réservé void en C++.
– Le langage B0 autorise l’écriture d’identificateurs comportant plus d’un caractère ’_’ à
la suite (comme par exemple ident__ificateur). Ces identificateurs ne sont pas des
identificateurs Ada valides.
– Certains identificateurs B0 valides entrent en conflit avec le langage cible. Par exemple,
package est un identificateur B0 valide.
Ainsi, il est clair qu’une phase de résolution des conflits d’identificateurs, globale à un projet, est nécessaire afin de réaliser une traduction automatique et systématique du langage
B0 en langage cible.
PRÉSENTATION DU LOGICIEL
7
Traduction fidèle et performante
Cette section ne concerne pas traducteur HIA qui gère différemment
la traduction des tableaux et des articles. Voir l’annexe B pour plus de
détails
La traduction fidèle des tableaux B0 impose de déterminer par inférence les types des tableaux utilisés et de générer automatiquement les “types tableaux” associés. Cette gestion
doit être performante car deux tableaux qui ont le même type inféré en B0 doivent être
traduits par deux tableaux qui ont le même type généré en langage cible, afin par exemple
de pouvoir copier et comparer ces tableaux.
Le même problème se pose lors de la traduction des articles B0 : il faut inférer une
déclaration du type article associé.
Une phase de génération et de résolution des types tableaux et articles, globale au projet,
est donc nécessaire à la traduction fidèle et performante des éléments de ce type du langage
B0 (qui ne type pas les tableaux et les articles) vers le langage cible : C, C++ ou Ada (qui
impose une déclaration explicite des types tableaux et articles).
Résolution des collages implicites et du renommage
La résolution des collages implicites et des renommages dans un langage fortement typé
comme Ada ou C++ ne peut se faire qu’au cours d’une phase d’édition des liens pendant
laquelle le Traducteur a une vue globale de l’ensemble d’un projet.
Création des instances de composants
Cette section ne s’applique qu’au traducteur HIA
L’éditeur est lien est responsable de la duplication (copie physique des fichiers) des fichiers
pour chaque instance des composants du projet.
Ainsi si on utilise dans un projet deux instances M1 et i1.M1 d’un composant M1, alors
l’éditeur de liens crée deux paquetages :
– Le paquetage M1, dans m1.ads et m1.adb
– Le paquetage i1_M1, dans i1_m1.ads et i1_m1.adb. Ce paquetage est obtenu par copie
du paquetage M1 et remplacement de toutes les occurences de M1 par i1_M1.
Valuation des paramètres formels
Cette section ne s’applique qu’au traducteur HIA
Le traducteur HIA déclare les paramètres formels dans les paquetages associés. Il doit
donc définir dans chaque paquetage qui a des paramètres formels non seulement le nom
et le type de ces paramètres, mais aussi leur valeur.
Or la valeur effective d’un paramètre formel n’est connue que lors de l’importation du
module par un autre module du projet (exemple : dans M1, la clause IMPORTS M2(10) :
c’est dans M1 que l’on connait la valeur 10 du paramètre formel param de M2. Mais c’est
dans M2 qu’il faut écrire param : constant INTEGER := 10).
L’éditeur de liens doit donc mettre en place les valeurs effectives des paramètres formels,
8
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Langage cible
Ada
HIA
C
C++
Après traduction
mach.str
mach.str
mach.spe
mach.spe
Après édition de liens
mach.ads
mach.ads
mach.h
mach.h
Fig. 2.1 – Fichiers produits pour l’interface de mach
Langage cible
Ada
HIA
C
C++
Après traduction
mach.bod
mach.bod
mach.bdy
mach.bdy
Après édition de liens
mach.adb
mach.adb
mach.c
mach.cpp
Fig. 2.2 – Fichiers produits pour le corps de mach
correspodant à l’utilisation des composants dans le projet B à traduire.
2.3.2
Service de traduction automatique d’une implémentation B0 en
langage cible
Ce service prend en entrée une implémentation B0 mach.imp, et produit les fichiers suivants :
– Deux fichiers pour l’interface de mach. Un après traduction et un après édition de liens.
Les noms des fichiers sont données par le tableau 2.1
– Deux fichiers pour le corps de mach. Un après traduction et un après édition de liens.
Les noms des fichiers sont donnés par le tableau 2.2
– Un fichier objet qui décrit les symboles importés et exportés par mach. Par défaut, de
fichier est nommé mach.blf. Ce fichier permet entre autres de produire la liste des
substitutions à appliquer sur les fichiers objets d’interface et de corps afin de produire
les fichiers cible finaux.
2.3.3
Service d’édition des liens
Cas d’un projet autonome
Dans le cas d’un projet autonome, le service d’édition des liens prend en entrée le nom
de la spécification d’une implémentation destinée à être le point d’entrée d’un projet ainsi
que le nom d’un module de lancement à créer, et crée :
– L’ensemble des fichiers sources (interfaces et corps) des composants du projet.
Dans le cas du traducteur HIA, les fichiers sont dupliqués pour chaque
instance de composant.
– Le code cible du module du lancement du projet.
– L’interface et le corps du module sets (en ADA et HIA) ou SETS (en C/C++) pour les
types tableaux inférés, les constantes (concrètes), les ensembles abstraits et les prédéfinis
(succ, pred, MAXINT, MININT, . . .)
PRÉSENTATION DU LOGICIEL
9
(pour le traducteur HIA, ce fichier ne contient que les ensembles et
fonctions prédéfinis).
– Le fichier makefile permettant de générer le projet.
Pour être utilisable comme point d’entrée d’un projet, une implémentation doit posséder
une et une seule opération, qui ne possède aucun paramètre tant en entrée qu’en sortie.
Par contre, le nom de cette opération est libre.
L’éditeur de liens parcourt récursivement les liens d’importation de cette machine et traduit ainsi en code cible “terminal” l’ensemble des fichiers objets utilisés par le projet3 .
Les fichiers objets sont recherchés dans le répertoire lang du projet en cours de traduction, puis dans les répertoires lang des bibliothèques utilisées, et ce dans l’ordre de leur
déclaration.
Cas d’un projet hétérogène
Dans le cas d’un projet hétérogène, le service d’édition des liens prend en entrée le nom
de la spécification d’une implémentation destinée à être le point d’entrée d’un projet ainsi
que le nom d’un module de lancement à créer, et produit :
– L’ensemble des fichiers sources (interfaces et corps) des composants du projet.
– Le code cible du point d’accès au projet B. Ce module permet d’initialiser l’ensemble
des composants B, puis d’accéder à l’ensemble des données et des opérations de ces
machines.
– L’interface et le corps du module sets (en ADA) ou SETS (en C/C++) pour les types tableaux inférés, les constantes (concrètes), les ensembles abstraits et les prédéfinis (succ,
pred, MAXINT, MININT, . . .),
– Un squelette de fichier makefile permettant de générer le projet.
L’éditeur de liens parcourt récursivement les liens d’importation de cette machine et traduit ainsi en code cible “terminal” l’ensemble des fichiers objets utilisés par le projet.
Les fichiers objets sont recherchés dans le répertoire lang du projet en cours de traduction, puis dans les répertoires lang des bibliothèques utilisées, et ce dans l’ordre de leur
déclaration.
Remarque importante : les bibliothèques doivent être traduites avant le projet qui le utilise ! Si ce n’est pas le cas, l’édition des liens du projet échoue car les fichiers objets de la
bibliothèque sont inexistants.
2.3.4
Machines de base
Le Traducteur est livré avec les spécifications B et les fichiers objets d’un ensemble de machines de base permettant de réaliser facilement des entrées/sorties formatées, des tableaux
indexés par des ensembles énumérés ou des intervalles, . . .
Ces machines sont décrites dans l’annexe A.
3
Par contre, les fichiers objets correspondant à des machines non utilisées dans le projet ne sont pas
traduits.
10
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Chapitre 3
Principes d’exploitation
3.1
Les modes de fonctionnement
Le Traducteur peut fonctionner dans les trois modes suivants :
– Dans le cadre d’une session de travail avec l’IHM∗ de l’Atelier B.
– Dans le cadre du mode batch∗ de l’Atelier B.
– En ligne.
3.1.1
Utilisation du Traducteur au moyen de l’IHM∗
Traduction d’une implémentation B0
Pour traduire une implémentation implementation.imp d’un projet proj au moyen de
l’IHM∗ de l’Atelier B, il faut effectuer les opérations suivantes1 :
– Sélectionner au moyen de la souris l’implémentation implementation.imp.
– Appuyer sur le bouton Translator. Dans la fenêtre qui apparaı̂t, sélectionner le langage
cible avec Language et choisir Selected Only pour Components. Puis appuyer sur le
bouton OK. La traduction est alors lancée.
Remarque : comme nous l’avons vu au paragraphe 2.1, un composant doit avoir passé avec
succès l’étape de vérification de B0 pour pouvoir être traduit.
Cette étape n’est pas réalisée pour le traducteur HIA qui intègre nativement un module de vérification du langage B0 qui lui est propre
Ainsi, si cette étape n’a jamais été effectuée, ou si le composant a été modifié depuis la
dernière vérification, l’outil de vérification de B0 est tout d’abord appelé sur l’implémentation
à traduire.
Cet outil peut à son tour provoquer l’appel du Type Checker sur cette implémentation. Si
besoin est, les machines vues sont également analysées par cet outil.
Le paragraphe 3.1.2 donne un exemple des messages produits par le Traducteur Ada au
cours de la traduction.
1
Les opérations de création et de gestion de projet ne sont pas décrites dans ce manuel, le lecteur
trouvera leur description dans [ATB1].
11
12
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Traducteur
Ada
HIA
C
C++
Commande
adatrans implementation_1
hiatrans implementation_1
ctrans implementation_1
c++trans implementation_1
Fig. 3.1 – Traduction d’une implementation en mode batch
On peut, de la même façon, réaliser la traduction de plusieurs implémentations en une
seule opération en les sélectionnant toutes.
Édition des liens globale au projet
Pour réaliser une édition des liens globale à un projet, on sélectionne au moyen de la souris
le fichier qui sert de point d’entrée du projet. On appuie sur le bouton Translator et on
choisit le langage cible avec Language et All pour Components. Le nom du module de
lancement (point d’accès) produit est le nom du projet B.
Le paragraphe 3.1.2 donne un exemple des messages produits par le Traducteur Ada au
cours de la traduction.
3.1.2
Utilisation du Traducteur au moyen du mode batch∗
Traduction d’une implémentation B0
Pour traduire une implémentation implementation_1.imp d’un projet proj au moyen du
mode batch∗ de l’Atelier B, il faut taper la commande donnée par la table 3.1 2 :
Le Traducteur
3
produit alors une sortie du type suivant4 :
&gt;&gt; Translating into ADA the file implementation_1
&gt; Entering B0-&gt;Ada mode ...
&gt; Creating B Extended Tree
&gt; Creating package specifications (/home/B/projet/lang/implementation.str)
&gt; Creating package body (/home/B/projet/lang/implementation.bod)
&gt; Creating B Link file (/home/B/projet/lang/implementation.blf)
&gt; Free B Extended Tree
&gt;
&gt;
&gt; Translation into ADA successful
Si l’on réitère la commande sans changer le fichier source B0, on obtient un message du
type :
&gt; Component implementation_1 is already translated
2
Les opérations de création et de gestion de projet ne sont pas décrites dans ce manuel, le lecteur
trouvera leur description dans [ATB1].
3
L’exemple donné est produit par le Traducteur Ada, la sortie est similaire pour les autres traducteurs
4
L’exemple donné est produit en mode verbeux. Par défaut, on obtient une sortie plus concise.
PRINCIPES D’EXPLOITATION
13
On peut alors forcer la traduction du composant en désactivant la fonction de dépendance
(commande ddm ou disable_dependence_mode) et en relançant la traduction. La commande inverse pour réactiver la fonction de dépendance est edm ou enable_dependence_mode.
Édition des liens globale au projet
Pour réaliser une édition des liens globale à un projet, on détermine le point d’entrée du
projet (dans notre cas, c’est entree_1.imp) et on tape la commande :
Langage cible
Ada
HIA
C
C++
Le Traducteur
5
Commande
ada_all entree_1
hia_all entree_1
ccompile entree_1
c++all entree_1
produit alors une sortie du type suivant6 :
&gt; Entering project mode
&gt; Calling B linker
&gt; Entering project mode
&gt; Analysing module entree
&gt; (entree) exports (constantes)
&gt; Analysing machine constantes
&gt; Creating makefile
&gt; Creating ada source code for executable module (projet.bod)
&gt; Analysing instance this
&gt;
This instance does not have a SEES clause
&gt; Analysing instance this.ref_constantes
&gt;
This instance does not have a SEES clause
&gt; Analysing imported variables of instance this
&gt;
This module does not import any variable
&gt; Analysing imported variables of instance this.ref_constantes
&gt;
This module does not import any variable
&gt; Creating template for package sets
&gt; Installing project
&gt; Creating temporary bed file /tmp/blka04747
&gt; Executing &quot;/home/ada/bed/bed -s /tmp/blka04747 -i /home/B/projet/lang/makefile.blf
&gt; -o /home/B/projet/lang/makefile&quot;
...
&gt; Executing &quot;rm /tmp/blka04747&quot;
&gt; Freeing allocated objects
&gt;
&gt; ADA translation successful
3.1.3
Utilisation du Traducteur en ligne
Le chapitre 5 présente les options d’utilisation offertes lors de l’utilisation du Traducteur.
Ce sont elles qui doivent être utilisées si l’on veut effectuer des traductions en ligne.
Remarquons que cette possibilité doit être réservée à des utilisateurs expérimentés car :
5
6
L’exemple donné est produit par le Traducteur Ada, la sortie est similaire pour les autres traducteurs
L’exemple donné est produit par en mode verbeux. Par défaut, on obtient une sortie plus concise.
14
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Traducteur
Ada
HIA
C++
C
Logiciel
tbada
tbhia
tbcpp
tbcpp -c
Fig. 3.2 – Traduction d’une implementation depuis la ligne de commande
– Lors de l’utilisation en ligne, il faut fournir de nombreux paramètres : répertoires “base
de données projet” (bdp) et “traduction” (lang), chemin d’accès de l’éditeur de liens
(outil bed), répertoire contenant les informations du projet LIBRARY, . . .
– Si on utilise le Traducteur en ligne, il faut gérer à la main la cohérence des fichiers.
Ainsi, si les fichiers sources B sont modifiés, il ne faut pas oublier de leur faire passer
les étapes de vérification de B0, . . .
Le tableau 3.2 donne le nom de chaque traducteur.
Dans les exemples suivants, nous considérerons un projet B Mon_Projet, que l’on veut
traduire en C++. On doit alors connaı̂tre les informations suivantes :
identificateur
${Mon_Projet}/lang
${Mon_Projet}/spec
${AB}/press/lib
Entree
signification
Chemin d’accès au répertoire de traduction
Chemin d’accès aux sources B
Chemin d’accès au projet LIBRARY fourni avec l’Atelier B
Le point d’entrée du projet
1. Cas d’une traduction unitaire : Traduction de l’implantation Component_1.imp du
projet Mon_Projet.
tbcpp -i Component_1.imp -P ${Mon_projet}/lang
-I ${AB}/press/lib/spec -L ${AB}/press/lib/lang/cpp -w
2. Cas de la traduction du point d’entrée du projet avec édition des liens : Traduction
du point d’entrée Entree_1.imp et édition des liens.
tbcpp -o Mon_Projet -e Entree -E bed -P ${Mon_Projet}/lang
-I ${AB}/press/lib/spec -L ${AB}/press/lib/lang/cpp -w
Cet exemple ne remplace pas la lecture du chapitre 5 qui donne la liste complète des
services.
3.1.4
Compilation et exécution du code produit
– Exécution sur la machine qui héberge l’Atelier.
Il suffit, dans une fenêtre shell∗ , de se placer dans le répertoire lang du projet et de
taper make.
– Exécution sur une machine cible.
Il faut transférer sur cette machine le contenu complet du répertoire lang du projet et
taper make. Ce répertoire contient l’ensemble des fichiers nécessaires à la compilation (y
compris les fichiers provenant de la traduction des bibliothèques.).
Le fichier makefile définit également le but clean qui permet de supprimer tous les
fichiers binaires produits par le compilateur. Pour utilise ce but, taper make clean.
PRINCIPES D’EXPLOITATION
3.2
15
Les entrées et sorties
3.2.1
Messages générées par le Traducteur
3.2.2
Cas d’une utilisation en ligne ou en mode batch∗
Le Traducteur produit des messages décrivant son fonctionnement dans la sortie standard
(i.e. stdout). Il produit éventuellement des messages d’avertissement sur cette même
sortie standard, et des messages d’erreur sur la sortie d’erreur (i.e. stderr).
Ainsi, un script qui lance un scénario de traduction complète peut récupérer les résultats
dans stdout et les erreurs dans stderr, comme dans l’exemple suivant 7 :
#!/bin/sh
# Script qui traduit toutes les implémentations du répertoire courant
rm -f /tmp/res
rm -f /tmp/err
for f in *.imp
do
echo ‘‘Traduction de $f’’
tbhia -i $f &gt;&gt; /tmp/res 2&gt;&gt; /tmp/err
done
echo ‘‘Résultat de la traduction :’’
cat /tmp/err | less
echo ‘‘Erreurs survenues lors de la traduction :’’
cat /tmp/err | less
3.2.3
Cas d’une utilisation au sein de l’IHM∗ de l’Atelier B
Les messages sont intégrés à l’IHM∗ de l’Atelier B.
3.2.4
Les fichiers
Le Traducteur lit et écrit les fichiers en utilisant l’API∗ standard du système d’exploitation.
Les points à surveiller sont donc :
– Vérifier que l’utilisateur qui lance le logiciel a les droits suivants :
– droit de lecture dans les répertoires de source et bdp du projet des bibliothèques
utilisées, et pour tous les fichiers de ces répertoires.
– droit d’écriture dans les répertoires lang et bdp du projet.
– Vérifier que le système de fichiers du projet n’est pas plein.
Si ces consignes ne sont pas respectées, le Traducteur produit un message d’erreur explicitant le problème dû au système. Ces messages sont fournis au logiciel par le système.
Il peut donc être nécessaire de configurer le système ou le compte de l’utilisateur pour
modifier les caractéristiques de ces messages (la langue utilisée par le système pour fournir
les messages d’erreurs peut parfois être paramétrée par des variables d’environnement ou
par d’autres méthodes.).
7
On utilise le traducteur HIA dans cet exemple
16
3.3
3.3.1
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Précautions d’emploi
Avertissement important relatif a la preuve
Le code cible généré par le Traducteur n’est valide que si les composants qui
sont traduits sont complètement prouvés.
Le Traducteur permet de traduire des projets dont les composants ne sont pas complètement
prouvés afin d’offrir aux utilisateurs plus de souplesse dans leur développement. Cependant, la traduction d’un composant non encore prouvé provoque l’émission d’un message
d’avertissement, et le code généré comporte dans son entête un commentaire d’avertissement.
En effet, le code généré peut ne pas être compilable (cas d’une erreur de conception en B
qui ne se détecte qu’à la preuve), soit lever des exceptions au cours de son exécution (cas
par exemple d’un accès à un index invalide d’un tableau).
3.3.2
Avertissement important relatif aux valeurs des constantes MAXINT
et MININT
Le Traducteur Ada permet de redéfinir les valeurs de MAXINIT et de MININT afin de pouvoir
traduire du code destiné à un système cible dont l’architecture diffère de celle du système
hôte.
L’utilisation d’une valeur de MAXINT et/ou de MININT différente de celle
employée par le prouveur provoque un résultat non garanti.
Par défaut, le Traducteur est compatible avec le prouveur. Il est recommandé de prendre
conseil auprès de ClearSy si vous souhaitez modifier les valeurs de ces constantes.
3.3.3
Taille des lignes produites
Certains compilateurs cible n’admettent en entrée que des fichiers dont les lignes ne
dépassent pas une certaine taille.
Ainsi, le Traducteur contrôle la longueur des lignes qu’il produit. Cette longueur est paramétrée par l’utilisateur au moyen des options -l et -t, et dont les valeurs par défaut
respectives sont 80 et 4.
Si l’utilisateur modifie ces valeurs, il doit s’assurer :
– Que la taille maximum de ligne qu’il fournit n’excède pas les capacités de son compilateur
cible.
– Que la taille maximum de ligne qu’il fournit n’empêche pas la génération du code. En
effet, les appels d’opération sont préfixés par les noms de machines qui les définissent.
On voit que l’on peut aisément provoquer une génération de lignes insécables longues
en donnant des noms “longs” aux machines et aux opérations. Il faut veiller alors à la
compatibilité entre ce choix et le choix de la taille maximale des lignes produites. L’outil
“Vérificateur aux limites” de l’Atelier B peut aider l’utilisateur à fixer ces limites.
PRINCIPES D’EXPLOITATION
3.3.4
17
Compatibilité du Traducteur avec l’Atelier B
Il faut toujours veiller à disposer d’une version du Traducteur compatible avec les outils
de l’Atelier B.
3.3.5
Nommage des modules et des projets dans le cas des Traducteur
Ada et HIA
Cette restriction ne concerne que les traducteurs Ada et HIA.
Les seuls conflits de noms que l’éditeur de liens ne peut pas résoudre sont les conflits qui
surviennent dans les noms de modules. En effet, l’éditeur de liens ne peut pas renommer
les modules car le langage Ada impose que les fichiers qui représentent une unité de
compilation (i.e. une procédure ou un paquetage) aient le même nom que cette unité8 .
Par exemple, si un nom de module ou de projet est en conflit avec un mot-clé Ada, l’éditeur
de liens ne peut pas résoudre le conflit et la traduction en Ada échoue.
Les restrictions qui s’appliquent aux noms de modules et de projet sont les suivantes :
– Dans un projet, aucun module ne peut avoir le même nom que le projet.
– Le nom d’un projet ne doit pas être en conflit avec le langage cible.
On rappelle que le langage Ada ne différencie pas les majuscules des minuscules, donc les
règles évoquées ci-dessus sont à appliquer sans tenir compte de l’utilisation éventuelles de
majuscules. Ainsi, un projet PROJET ne peut pas contenir de module projet, et un projet
ne peut pas s’appeler ENTRY.
8
Ici on entend par nom le nom du fichier, sans son extension
18
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Chapitre 4
Scénarios d’exploitation
4.1
4.1.1
Développement d’un projet B natif
Principe
Nous allons dans cette section développer un exemple de projet B natif, afin d’illustrer les
aspects suivants du développement d’un tel projet :
–
–
–
–
Influence de la traduction sur l’architecture du code B écrit.
Traduction unitaire des modules B du projet.
Edition des liens du projet.
Compilation et exécution du code généré.
Nous donnerons le mode d’emploi détaillé du Traducteur au moyen de photos d’écrans de
l’IHM∗ de l’Atelier B.
4.1.2
Spécifications informelles de l’exemple
On veut tester la gestion d’une pile d’entiers. Pour cela, on écrit plusieurs modules :
– Un module qui initalise une pile d’une taille donnée et qui permet d’empiler ou de dépiler
un élément.
– Un module qui affiche une pile.
L’exemple devra créer deux piles de taille différentes et prouver par affichage de leur
contenu que les piles sont bien initialisées et que les procédures d’empilement et de
dépilement fonctionnent.
Remarque importante : Cet exemple, et les codes sources B présentés ci-dessous pour sa
réalisation, n’a aucune prétention au niveau du langage B. Il ne se veut pas un exemple
de style de conception B, mais tout simplement un exemple complet de création de projet,
avec traduction en langage cible puis exécution du code produit. Ainsi, pour gérer des
piles non bornées, nous aurions pu les implanter sur la machine de base BASIC_ARRAY_VAR
à la place d’un tableau statique borné.
Les exemples ne sont pas adaptés à une traduction HIA car les types
tableaux ne sont pas déclarés explicitement (voir l’annexe B pour plus de détails).
Après chaque exemple, nous expliciterons les modifications à réaliser pour
réaliser une traduction au moyen du traducteur HIA
19
20
4.1.3
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Architecture du projet et code B
Le composant pile
Le composant pile modélise une pile d’entiers naturels. La taille de la pile est paramétrable
(c’est un paramètre de la machine), sous réserve de ne pas dépasser 10 éléments car pour
simplifier notre exemple, la pile est implantée sur un tableau statique de 10 entiers. Le
composant offre deux opérations empiler et depiler qui permettent de gérer la pile.
La figure 4.1 donne le code source B de la spécification et de l’implémentation de ce
composant.
Pour traduire en HIA : il faut définir un type tableau explicite type tableau =
(1..10) --&gt; NAT et utiliser ce type pour typer la pile
Le composant affiche pile
Le composant affiche_pile permet d’afficher une “pile” au format défini par le composant pile c’est à dire une pile implantée sur un tableau de 10 éléments. Ainsi, l’opération
affiche qui permet d’afficher une pile prend en paramètre non seulement le tableau qui
représente la pile, mais également la taille courante de la pile, i.e. le nombre d’éléments
du tableau qui font partie de la pile.
Pour des raisons de présentation, cette opération prend également en entrée un message
à afficher avant d’afficher la pile.
La figure 4.2 donne le code source B de la spécification et de l’implémentation de ce
composant.
Pour traduire en HIA : il faut définir un type tableau explicite type tableau =
(1..10) --&gt; NAT et utiliser ce type pour typer pile. Les autres composants
(par exemple pile) doivent typer leurs piles avec type tableau pour que la
traduction fonctionne.
Le composant interface pile
Le composant interface_pile offre un niveau d’abstraction supérieur aux deux composants précédents. Il est paramétré par la taille de la pile à créer.
Il crée une pile de cette taille, l’affiche pour vérifier qu’elle est vide, la remplit avec des
entiers consécutifs puis l’affiche pour vérifier qu’elle est pleine. La pile est alors vidée de
ses élements puis affichée pour vérifier qu’elle est vide.
La pile est créée par importation du composant pile. Elle est remplie puis vidée au
moyen des opérations empiler et depiler de ce composant. L’importation du composant
affiche_pile permet d’afficher la pile.
La figure 4.3 donne le code source B de la spécification et de l’implémentation de ce
composant.
Pour traduire en HIA : il faut typer les piles avec le type type tableau
de affiche pile
SCÉNARIOS D’EXPLOITATION
21
MACHINE
pile(nb elements)
CONSTRAINTS
nb elements : NAT &amp;
nb elements &gt;= 1 &amp;
nb elements &lt;= 10
CONCRETE VARIABLES
la pile, haut de pile
IMPLEMENTATION
pile 1(nb elements)
INVARIANT
la pile
haut de
haut de
haut de
REFINES
pile
: (1..10)--&gt;NAT &amp;
pile : NAT &amp;
pile &gt;= 0 &amp;
pile &lt;= nb elements
INITIALISATION
la pile : : (1..10) --&gt; NAT ||
haut de pile := 0
INITIALISATION
la pile := (1..10)*{0} ;
haut de pile := 0
OPERATIONS
empiler(val) =
BEGIN
haut de pile := haut de pile + 1 ;
la pile(haut de pile) := val
END ;
OPERATIONS
empiler(val) =
PRE
haut de pile &lt; nb elements &amp;
val : NAT
THEN
la pile(haut de pile) := val ||
haut de pile := haut de pile + 1
END ;
depiler =
BEGIN
haut de pile := haut de pile - 1
END
END
depiler =
PRE
haut de pile &gt;= 1
THEN
haut de pile := haut de pile - 1
END
END
Fig. 4.1 – Spécification et implémentation du composant pile
22
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
MACHINE
affiche pile(nb elements)
CONSTRAINTS
nb elements : NAT &amp;
nb elements &gt;= 1
OPERATIONS
affiche(
message,
pile,
taille de pile) =
PRE
message : STRING &amp;
pile : (1..10) --&gt; NAT &amp;
taille de pile : NAT &amp;
taille de pile &lt;= nb elements
THEN
skip
END
END
IMPLEMENTATION
affiche pile 1(nb elements)
REFINES
affiche pile
SEES
BASIC IO
OPERATIONS
affiche(message, pile, taille de pile) =
BEGIN
STRING WRITE(&quot;Resultat attendu : &quot;) ;
STRING WRITE(message) ;
STRING WRITE(&quot;\nResultat effectif :\n&quot;) ;
IF (taille de pile = 0)
THEN
STRING WRITE(&quot;-- la pile est vide --\n&quot;)
ELSE
VAR
ii
IN
STRING WRITE(&quot;(fond de la pile) &quot;) ;
ii := 1 ;
WHILE ii &lt;= taille de pile
DO
INT WRITE(pile(ii)) ;
STRING WRITE(&quot; &quot;) ;
ii := ii + 1
INVARIANT
ii : NAT &amp;
ii &gt;= 1 &amp;
ii &lt;= (nb elements + 1)
VARIANT
nb elements + 1 - ii
END ;
STRING WRITE(&quot;(haut de la pile)\n&quot;)
END
END
END
END
Fig. 4.2 – Spécification et implémentation du composant affiche pile
SCÉNARIOS D’EXPLOITATION
MACHINE
interface pile(nb elements)
CONSTRAINTS
nb elements : NAT &amp;
nb elements &gt;= 1
OPERATIONS
demonstration = skip
END
23
IMPLEMENTATION
interface pile 1(nb elements)
REFINES
interface pile
IMPORTS
pile(nb elements),
affiche pile(nb elements)
SEES
BASIC IO
OPERATIONS
demonstration =
BEGIN
/* ? On affiche la pile vide ?*/
STRING WRITE(&quot;Affichage de la pile vide :&quot;) ;
affiche(&quot;PILE VIDE&quot;, la pile, haut de pile) ;
/* ? On remplit la pile ?*/
STRING WRITE(&quot;On remplit la pile puis
on l’affiche :\n&quot;) ;
VAR
ii
IN
ii := 1 ;
WHILE (ii &lt;= nb elements)
DO
empiler(ii) ;
ii := ii + 1
INVARIANT
ii : NAT &amp; ii &gt;= 1 &amp;
ii &lt;= (nb elements + 1)
VARIANT
nb elements + 1 - ii
END
END ;
/* ? On affiche la pile pleine ?*/
affiche(&quot;PILE PLEINE&quot;, la pile, haut de pile) ;
/* ? On vide la pile ?*/
STRING WRITE(&quot;On vide la pile puis
on l’affiche :\n&quot;) ;
VAR
ii
IN
ii := 1 ;
WHILE (ii &lt;= nb elements)
DO
depiler ;
ii := ii + 1
INVARIANT
ii : NAT &amp; ii &gt;= 1 &amp;
ii &lt;= (nb elements + 1)
VARIANT
nb elements + 1 - ii
END
END ;
/* ? On affiche la pile vide ?*/
affiche(&quot;PILE VIDE&quot;, la pile, haut de pile)
END
END
Fig. 4.3 – Spécification et implémentation du composant interface pile
24
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
IMPLEMENTATION
demo 1
REFINES
demo
IMPORTS
BASIC IO,
interface A.interface pile(3),
interface B.interface pile(4)
OPERATIONS
demo piles =
BEGIN
STRING WRITE(&quot;-- DEBUT DU TEST\n\n&quot;) ;
MACHINE
demo
OPERATIONS
STRING WRITE(&quot;
-----------------------------------------------\n&quot;) ;
STRING WRITE(&quot;
Demonstration avec une pile de taille maximum 3\n&quot;) ;
STRING WRITE(&quot;
-----------------------------------------------\n&quot;) ;
interface A.demonstration ;
demo piles =
skip
END
STRING WRITE(&quot;
\n\n-----------------------------------------------\n&quot;) ;
STRING WRITE(&quot;
Demonstration avec une pile de taille maximum 4\n&quot;) ;
STRING WRITE(&quot;
-----------------------------------------------\n&quot;) ;
interface B.demonstration ;
STRING WRITE(&quot;-- FIN DU TEST\n\n&quot;)
END
END
Fig. 4.4 – Spécification et implémentation du composant demo
Le composant demo
Le composant demo est chargée de lancer l’exécution de l’application. Il ne possède qu’une
seule opération, qui créee puis teste les deux piles.
Ce composant sera le point d’entrée du projet B. C’est lui qui est la racine de l’arbre
d’importation du projet, comme le montre la figure 4.5.
La figure 4.4 donne le code source B de la spécification et de l’implémentation de ce
composant.
Entre autres, c’est lui qui importe la machine de base BASIC_IO1 car plusieurs composants
du projet vont produire des affichages à l’écran (y compris le composant demo) et nous
savons qu’il faut respecter la règle “un ancêtre dans le graphe d’importation ne peut pas
faire de SEES”.
1
Machine qui permet de réaliser des entrées/sorties, décrite dans l’annexe A
SCÉNARIOS D’EXPLOITATION
25
L&eacute;gende :
Lien &quot;IMPORTS&quot;
Lien &quot;SEES&quot;
Fig. 4.5 – Graphe de dépendance du projet
4.1.4
Intégration des composants dans l’Atelier B
Le lecteur se réfèrera au document [ATB1] pour avoir des explications détailllées sur
l’intégration de composants dans l’Atelier B. Ce paragraphe se borne à lister succintement
les étapes à suivre.
Ainsi, l’utilisateur doit effectuer les opérations suivantes :
– Créer un projet. Dans la suite de ce chapitre, nous supposerons que le nom du projet est
DEMO_PILES. Attacher à ce projet la bibliothèque LIBRARY. Le projet aura ainsi accès à
la machine de base BASIC_IO.
– Insérer les composants détaillés au paragraphe 4.1.3. Effectuer les étapes de Type_Check
puis de B0 Check sur ces composants.
Pour le traducteur HIA, l’étape de B0 Check ne doit pas être réalisée.
– Réaliser la preuve de ces composants. Si cette étape n’est pas obligatoire pour
pouvoir réaliser la traduction en lanage cible, elle est la seule garante de qualité du code
produit. Le résultat de la traduction d’un code non prouvé à 100% n’est pas garanti.
4.1.5
Traduction unitaire du code cible produit
On sélectionne les quatre implémentations du projet et on appuit sur Translator. Dans
la fenêtre qui apparaı̂t, on choisit le langage cible et Selected Only.
4.1.6
Edition des liens du projet
On sélectionne l’implémentation demo_1 et on appuit sur Translator. Dans la fenêtre qui
apparaı̂t, on choisit le langage cible et All.
L’éditeur de liens crée un module chargé de lancer le projet (c’est le module de démarrage).
26
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
/home/ATELIER/B/pile/lang% ls
DEMO PILES.adb
basic io.ads
interface pile.blf
DEMO PILES.bod
demo.adb
interface pile.bod
affiche pile.adb
demo.ads
interface pile.str
affiche pile.ads
demo.blf
makefile
affiche pile.blf
demo.bod
makefile.blf
demo.str
pile.adb
affiche pile.bod
affiche pile.str
interface pile.adb pile.ads
basic io.adb
interface pile.ads pile.blf
/home/ATELIER/B/pile/lang% make
gnatgcc -I/home/ATELIER/B/LIBRARY/lang -c DEMO PILES.adb
gnatgcc -I/home/ATELIER/B/LIBRARY/lang -c sets.adb
gnatgcc -I/home/ATELIER/B/LIBRARY/lang -c demo.adb
gnatgcc -I/home/ATELIER/B/LIBRARY/lang -c basic io.adb
gnatgcc -I/home/ATELIER/B/LIBRARY/lang -c interface pile.adb
gnatgcc -I/home/ATELIER/B/LIBRARY/lang -c pile.adb
gnatgcc -I/home/ATELIER/B/LIBRARY/lang -c affiche pile.adb
gnatbl DEMO PILES.ali -o DEMO PILES
/home/ATELIER/B/pile/lang% ls -l DEMO PILES
-rwxr-xr-x 1 ATELIER bin 205899 May 17 11 :35 DEMO PILES*
pile.bod
pile.str
sets.adb
sets.ads
sets.bod
sets.str
Fig. 4.6 – Compilation d’un code Ada généré par le Traducteur Ada
Lors d’une utilisateur au sein de l’IHM∗ de l’Atelier B, ce module a le même nom que le
projet.
4.1.7
Compilation du code cible et exécution de l’application
On ouvre une session sur la machine cible. Dans notre exemple, le système cible est identique au système de développement (ce sont tous deux des systèmes Unix), le langage cible
choisit est l’Ada et on utilise le compilateur Ada gnat.
On se place dans le répertoire où les fichiers sont traduits, et on tape make. La figure 4.6
donne un exemple d’affichage obtenu.
Avertissement : La traduction de ce projet avec le traducteur fourni avec la version 3.6 de
l’Atelier B conduit à une erreur du traducteur.
On peut alors lancer l’exécution du projet. La figure 4.7 présente le résultat de cette
exécution.
4.2
Développement d’un projet hétérogène B/Langage cible
Cette section ne s’applique pas au traducteur HIA, qui comporte des
spécificités décrites au paragraphe 4.3
Tout comme un projet autonome, un projet hétérogène doit comporter un point d’entrée.
Le point d’entrée est un composant logiciel (appelé paquetage en Ada ou module en
C,C++) qui permet de créer les instances physiques des composants et de les initialiser
correctement. Il permet ensuite d’accéder à toutes ces instances. Il exporte une procédure
INITIALISATION et selon le langage cible :
SCÉNARIOS D’EXPLOITATION
-- DEBUT DU TEST
----------------------------------------------Demonstration avec une pile de taille maximum 3
----------------------------------------------Affichage de la pile vide :Resultat attendu : PILE VIDE
Resultat effectif :
-- la pile est vide -On remplit la pile puis on l’affiche :
Resultat attendu : PILE PLEINE
Resultat effectif :
(fond de la pile) 1 2 3 (haut de la pile)
On vide la pile puis on l’affiche :
Resultat attendu : PILE VIDE
Resultat effectif :
-- la pile est vide --
----------------------------------------------Demonstration avec une pile de taille maximum 4
----------------------------------------------Affichage de la pile vide :Resultat attendu : PILE VIDE
Resultat effectif :
-- la pile est vide -On remplit la pile puis on l’affiche :
Resultat attendu : PILE PLEINE
Resultat effectif :
(fond de la pile) 1 2 3 4 (haut de la pile)
On vide la pile puis on l’affiche :
Resultat attendu : PILE VIDE
Resultat effectif :
-- la pile est vide --- FIN DU TEST
Fig. 4.7 – Exécution du programme PILE
27
28
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Instance
demo
BASIC_IO
interface_A.interface_pile
interface_B.interface_pile
pile créée par
interface_A.interface_pile
pile créée par
interface_B.interface_pile
affiche_pile créée par
interface_A.interface_pile
affiche_pile créée par
interface_B.interface_pile
Chemin d’accès en Ada
this
this.ref_BASIC_IO
this.ref_interface_A
this.ref_interface_B
this.ref_interface_A.ref_pile
this.ref_interface_B.ref_pile
this.ref_interface_A.ref_pile
this.ref_interface_B.ref_pile
Chemin d’accès en C, C++
entry
entry→ref_BASIC_IO
entry→ref_interface_A
entry→ref_interface_B
entry→ref_interface_A
→ref_pile
entry→ref_interface_B
→ref_pile
entry→ref_interface_A
→ref_affiche_pile
entry→ref_interface_B
→ref_affiche_pile
Fig. 4.8 – Correspondance entre les instances physiques du projet et leur chemin d’accès
en C, C++ ou Ada
– en Ada, un objet this,
– en C++, un objet entry,
– en C, une structure entry,
La procédure INITIALISATION permet de créer les instances physiques, et this/entry
permet de référencer les objets du projet. Ainsi, this/entry référence l’instance du point
d’entrée du projet (i.e. l’instance de demo dans notre exemple), et ensuite on peut parcourir
récursivement le graphe de dépendance du projet en appliquant la règle suivante :
– Si on atteint l’instance I du graphe grâce au chemin Λ.
– Si I utilise2 une instance J
– Alors on atteint l’instance J par le chemin Λ.ref_J en Ada ou Λ →ref_J en C, C++.
Ainsi, en se référant au graphe de dépendance illustré par la figure 4.5 de la page 25, on
peut construire une table qui associe à chaque instance physique du projet un “chemin
d’accès”. La figure 4.8 présente cette table pour notre exemple.
On peut alors appeler les opérations des composants, sans oublier de leur passer en premier argument le paramètre d’instance implicite, i.e. le pointeur qui permet de les atteindre. Ainsi, on peut appeler la méthode affiche du composant affiche_pile crée par
interface_A en écrivant le code suivant :
Langage
Ada
C
C++
4.3
Code
affiche_pile.affiche(this.ref_interface_A.ref_affiche_pile, . . .) ;
affiche_pile→affiche(entry→ref_interface_A→ref_affiche_pile, . . .) ;
entry→interface_A→affiche_pile→affiche( . . .)
Développement d’un projet hétérogène B/HIA
Cette section ne s’applique q’au traducteur HIA. Le développement des
projets hétérogènes pour les autres traducteurs est décrit au 4.2
Le code généré par le traducteur HIA est très simple et très proche du B0. Un paquetage
est crée pour chaque instance de composant. Chaque paquetage a le même nom que le
composant associé, éventuellement préfixé par le préfixe de renommage du composant,
suivi par un caractère ’_’.
2
Au sens IMPORTS, SEES ou EXTENDS
SCÉNARIOS D’EXPLOITATION
29
Les constantes, les paramètres formels et les variables du composants sont traduites dans
le paquetage. Les opérations ont le même nom et la même signature qu’en B.
Ansi le développement d’un projet hétérogène B/HIA n’impose aucun travail supplémentaire
par rapport à un développement Ada “HIA” natif.
30
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Chapitre 5
Liste complète des services
5.1
Traduction unitaire d’une implémentation
trad [OPTIONS] -i nom_implementation[.suffixe], où OPTIONS est une combinaison
des options présentées dans le tableau 5.2 et trad est donné par le tableau 5.1.
Traducteur
Ada
HIA
C++
C
Logiciel
tbada
tbhia
tbcpp
tbcpp -c
Fig. 5.1 – Traduction d’une implementation depuis la ligne de commande
5.2
Edition des liens d’un projet
trad [OPTIONS] -o nom_executable -e spec_point_entree -E chemin_bed, où OPTIONS
est une combinaison des options présentées dans le tableau 5.3 et trad est donné par le
tableau 5.1.
Remarque : Une option permet de changer le nom du compilateur cible lors de l’édition des
liens. Le fichier makefile produit instancie la variable ADA_COMPILE (ou CPP_COMPILE)
avec cette valeur. On peut toujours changer cette valeur après coup, soit en la modifiant
directement dans le makefile, soit en la passant dans la ligne de commande, comme dans
l’exemple ci-dessous :
make ADA_COMPILE=mon_compilateur_ada
make CPP_COMPILE=mon_compilateur_c++
5.3
Traduction d’un projet en Ada avec traces
Cette section ne concerne que le traducteur Ada
31
32
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Option
B
D
C
I
l
O
P
S
t
T
v
V
w
Sémantique
Change le suffixe des fichiers objets
de type “corps de paquetage”
Affiche la configuration avant de traduire
Informations de compilation sur le logiciel
Ajout un chemin d’accès pour la recherche
des sources B
Change la taille maximale en caractères des
lignes produites
Change le suffixe des fichiers objets
de type “B Link File”
Change le répertoire de sortie
Change le suffixe des fichiers objets
de type spécification ou interface
Change la valeur en caractères d’une tabulation
Ada : Génére du code dont l’exécution produit
des traces sur les opérations appelées et les
valeurs des paramètres
Mode verbeux
Numéro de version et usage du logiciel
Ajoute le message “composant non prouvé”
au code généré (utilisé automatiquement
par l’Atelier).
Valeur par défaut
Traducteurs Ada/HIA
bod
Valeur par défaut
Traducteur C, C++
bdy
80
80
blf
blf
../lang
str
../lang
spe
4
4
Fig. 5.2 – Options utilisables lors de la traduction unitaire d’un composant
L’option -T du Traducteur Ada permet d’effectuer une traduction du projet avec des
traces. Cette option permet :
– Au niveau d’une traduction unitaire, de demander une traduction d’un module avec
production de traces.
– Au niveau de l’édition des liens, de demander l’ajout des modules de trace lors de la
compilation.
Un projet qui a été traduit avec des traces produit lors de son exécution une trace complète
des appels de fonction. Cette trace est produite dans le fichier .trace, situé dans le
répertoire d’où le projet est lancé. Dans ce fichier, on répertorie :
– Les appels de fonction, avec affichage de l’instance implicite ainsi que de la valeur des
paramètres en entrée.
– Les retours de fonction, avec affichage de l’instance implicite ainsi que de la valeur des
paramètres en sortie.
Ainsi, une traduction avec des traces permet à l’utilisateur de suivre précisément le
déroulement de son projet sans avoir à rajouter pour cela des instructions dans son code
source B.
LISTE COMPLÈTE DES SERVICES
Sémantique
Change le nom du compilateur cible
Change le suffixe des fichiers objets
de type “corps de paquetage”
Affiche les conflits de noms et leur résolution
Informations de compilation sur le logiciel
Affiche la configuration avant de faire l’édition
Change le nom de l’éditeur de liens cible
Change la taille maximale en caractères des
lignes produites
Ajoute un chemin de recherche pour les fichiers
objets des bibliothèques.
Change la valeur de MAXINT
Change la valeur de MININT
Demande une édition de liens pour projet hétérogène
Change le suffixe des fichiers objets
de type “B Link File”
Change le répertoire où les fichiers sont générés
Change le suffixe des fichiers objets
de type “spécifications de paquetage”
Change la valeur en caractères d’une tabulation
Génère du code Ada dont l’exécution produit
des traces sur les opérations appelées et les
valeurs des paramètres
Mode verbeux
Numéro de version et usage du logiciel
33
Valeur par défaut
Traducteurs Ada/HIA
A, gnatgcc
B, bod
Valeur par défaut
Traducteurs C/C++
T, gcc
B, bdy
c
C
D
K, gnatbl
l, 80
c
I
D
K, gcc
l, 80
L
L
M, 2147483647
N, -2147483647
n
O, blf
M, 2147483647
m, -2147483647
n
O, blf
P, ../lang
S, str
P, ../lang
S, spe
t, 4
T
t, 4
non dispo
v
V
v
V
Fig. 5.3 – Options utilisables lors de l’édition des liens d’un projet
34
5.4
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Restriction d’usage des traducteurs
Avertissement : Les traducteurs ADA, C et C++ fournis dans la version 3.6 de l’Atelier B sont expérimentaux. Leur but est de montrer qu’il est possible de traduire des
implémentations B0 en langages de programmation classiques. Leur utilisation n’est donc
pas garantie.
Le but de cette section est de définir l’ensemble des anomalies connues sur les traducteurs :
– Nom de paquetage :
Les traducteurs ADA acceptent de générer des paquetages ayant le même nom que des
paquetages prédéfinis du langage. Le compilateur Ada détecte donc un conflit et donc,
ces paquetages ne peuvent donc pas être compilés. Pour contourner cette anomalie, il
suffit de donner aux composants B un nom différent de ceux des paquetages prédéfinis
ADA.
– Traduction des tableaux :
La traduction en ADA des tableaux à l’aide des composants réutilisables (les machines
de la famille L ARRAY) peut être incorrecte. Le traducteur ADA peut allouer un espace
très grand pour le tableau (integer) et donc saturer la mémoire.
– Comparaison de champs de records de type énuméré :
Lorsqu’on compare (’=’ ou ’/=’) 2 énumérés ou tableaux ou records, qui sont eux-memes
des champs de record provenant d’une machine extérieure, les traducteurs traduisent :
rec’champ = enum au lieu de : mch.”=”(rec’champ , enum).
– Paramètres formels ensembles :
La traduction des paramètres formels ensembles par les traducteurs fournis avec l’Atelier B est parfois incorrecte. Il est déconseillé d’utiliser le même nom pour différents
paramètres formels ensembles.
– Utilisation des composants réutilisables :
Les composants réutilisables fournis avec l’Atelier B utilisent des paramètres formels ensemble. Conséquence de l’anomalie pré-citée, leur utilisation avec les traducteurs ADA,
C et C++ peut aboutir sur une erreur du traducteur ou à une code cible erroné qui ne
peut donc pas s’exécuter.
Chapitre 6
Glossaire
API Application Program Interface. Interface extérieure offerte par un système ou une
bibliothèque.
Code offensif Un code offensif est un code où l’on suppose que l’utilisateur respecte un
“contrat”, i.e. que certaines conditions sont respectées. Ainsi, on ne teste pas ces
conditions dans le code. En C, les fonctions du type strcpy et strcmp sont des
exemples de code offensif car elles ne vérifient pas l’intégrité de leurs arguments
(zones mémoires allouées par l’utilisateur, chaines terminées par \0, . . .).
IHM Interface Homme-Machine. Cette interface est graphique, l’interface en mode texte
par ligne de commande est le mode batch.
Mode batch Mode de fonctionnement par ligne de commande de l’Atelier B. Ce mode
permet d’exécuter des procédures automatiques décrites sous formes de fichiers de
commandes.
SCCS (Source Code Control System). Ensemble d’outils permettant de gérer la configuration de fichiers sources et, par extension, des fichiers binaires résultant de la
compilation de ces fichiers sources.
Shell Programme d’interface entre l’utilisateur et le système d’exploitation. Sous Unix,
les principaux shells sont sh, ksh, bash et csh.
35
36
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Annexe A
Les machines de base
A.1
Principe
A.1.1
Définition
Une machine de base est une machine qui possède une spécification en B et qui est
directement implantée dans le langage cible
A.1.2
Utilité
Les machines de base sont utilisées pour implanter des fonctionnalités qui ne peuvent pas
être réalisées en B0. Le plus souvent, ces fonctionnalités sont des fonctionnalités proche
du système : entrées/sorties, gestion dynamique de mémoire, . . ..
L’Atelier B est livré en standard avec une collection de machines de base qui permettent
de réaliser des projets B qui interagissent avec un opérateur et qui utilisent des structures
de données complexe. Le paragraphe A.2 décrit ces machines. Pour autant, un utilisateur
de l’Atelier peut avoir besoin d’implémenter ses propres machines de base. Le paragraphe
A.3 donne la marche à suivre pour réaliser cette tâche.
A.2
Description des machines de base livrées avec l’Atelier
B
Le tableau A.1 donne la liste des machines de base livrées avec l’Atelier B. Le manuel
[ATB2] donne une description complète de ces machines : le lecteur désireux de trouver
plus d’informations sur leur utilisation pourra s’y reporter.
Les machines de base sont les seuls moyens offerts à l’utilisateur d’implanter certaines des
fonctionnalités des spécifications. Ainsi, la seule façon d’implanter un tableau “dynamique” 1 est l’importation de BASIC_ARRAY_VAR (une dimension) ou BASIC_ARRAY_RGE (deux
dimensions).
1
i.e. un tableau dont la taille dépend des paramètres de la machine.
37
38
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
MACHINE
BASIC_ARRAY_RGE
BASIC_ARRAY_VAR
BASIC_IO
DESCRIPTION
Implantation d’un tableau a deux dimensions
Implantation d’un tableau a une dimension
Entrées/Sorties de base
Fig. A.1 – Machines de base livrées avec l’Atelier B
A.3
Méthode d’écriture d’une machine de base
Une machine de base écrite par l’utilisateur est composée de quatre éléments :
1. Une spécification en B,
2. Une interface (ou spécification), écrite en langage cible,
3. Un corps de paquetage (ou de classe), écrit en langage cible,
4. Un fichier au format “B Link File” destiné à l’éditeur de liens.
La méthode la plus simple pour écrire une machine de base est :
1. Ecrire la spécification en B,
2. Ecrire une implémentation coquille vide, c’est à dire où toutes le corps des opérations
contient skip,
3. Faire traduire l’implémentation par l’atelier B,
4. Garder le fichier B link file et remplir les squelettes obtenus par le code souhaité.
A.3.1
Méthode d’écriture de la spécification B
La spécification B est écrite en suivant les règles usuelles de l’écriture d’un composant en B.
Il est intéressant d’écrire une spécification qui décrit aussi précisément que possible l’effet
des opérations de la machine de base, plutôt que de se limiter à donner des coquilles vides
(i.e. skip) pour spécification. Ainsi, le mécanisme de preuve permet de garantir à l’auteur
du code en langage cible de la machine de base qu’un certain nombre de contraintes son
respectées, et donc d’écrire du code offensif∗ .
A.4
Méthode d’écriture du code cible (spécification et corps)
Le code cible doit être composé d’une spécification et d’un corps de paquetage, localisé dans
deux fichiers. Les extensions respectives par défaut de ces deux fichiers sont données par la
table 5.2. Si l’on utilise les options du Traducteur permettant de changer ces extensions2 ,
on veillera à répercuter ce changement sur les suffixes des fichiers composant les machines
de base.
Les paragraphes A.4.1, A.4.2, A.4.3 et A.4.4 explicitent les méthodes d’écriture de code
cible pour les traducteurs Ada, HIA, C++ et C respectivement.
2
Ces options sont décrites au chapitre 5.
LES MACHINES DE BASE
Type B0
INT
NAT
NAT1
BOOL
STRING
paramètre formel
de type ensemble
tableau
39
Type Ada/HIA
INTEGER
INTEGER
INTEGER
BOOLEAN
STRING
Elément de paquetage
générique (ADA)
Sous-type (HIA)
array
Type C/C++
T_int
T_nat
T_nat
T_bool
T_string
T_set *
T_array_x * x = dim. du tableau
Fig. A.2 – Traduction des types B0 en Ada, HIA, C et C++
A.4.1
Méthode d’écrire du code cible en Ada
Cette section ne s’applique qu’au traducteur Ada
– Le nom du paquetage est le même que le nom de la spécification B, en utilisant indifféremment des majuscules ou des minuscules. Par contre, les noms de fichiers utilisés
doivent être en minuscules. Soit P ce nom.
– Le paquetage P doit définir :
– Le type TYPE_P qui est un record qui doit comporter obligatoirement un champ
initialisation de type BOOLEAN. Dans ce record, on place toutes les structures de
données nécessaires à la modélisation des instances de chaque machine.
– Le type PTR_P , de type “pointeur sur P ”
– Une procédure IMPORTS qui prend en entrée un paramètre this de type PTR_P et qui
décrit l’instance à importer, puis autant de paramètres en entrée que de paramètres
formels de type scalaire. La figure A.2 donne la correspondance entre les types B0 et
les types en langage cible.
– Une procédure INITIALISATION qui prend en entrée un paramètre this de type
PTR_P et qui décrit l’instance à importer.
– Autant de procédures que d’opérations de la machine. Les procédures ont le même nom
que dans la spécification B, précédé du nom de la machine en minuscules, encadré
par des caractères # (i.e. selon le format #machine#operation). On obtient leurs
paramètres de la façon suivante :
– Le premier paramètre, dit d’instance implicite, de type TYPE_P qui pointe sur
l’instance du composant sur laquelle on effectue l’opération.
– Suivent ensuite les paramètres d’entrée de l’opération, dans l’ordre de leur déclaration
en B. Ce sont des paramètres de mode in. Les types sont obtenus conformément
au tableau de la figure A.2.
– Suivent ensuite les paramètres de sortie de l’opération, dans l’ordre de leur déclaration
en B. Ce sont des paramètres de mode in out. Les types sont obtenus conformément
au tableau de la figure A.2.
A.4.2
Méthode d’écriture de code cible en HIA
Cette section ne s’applique qu’au traducteur HIA
40
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
– Le nom du paquetage est le même que le nom de la spécification B, en utilisant indifféremment des majuscules ou des minuscules. Par contre, les noms de fichiers utilisés
doivent être en minuscules. Soit P ce nom.
– Le paquetage P doit définir :
– Une clause with pour chaque machine requise.
– La traduction de la procédure INITIALISATION, placée dans la fonction d’initilisation
du paquetage.
– Autant de procédures que d’opérations de la machine. Les procédures ont le même nom
que dans la spécification B, précédé du nom de la machine en minuscules, encadré
par des caractères # (i.e. selon le format #machine#operation). On obtient leurs
paramètres de la façon suivante :
– Les paramètres d’entrée de l’opération, dans l’ordre de leur déclaration en B. Ce
sont des paramètres de mode in. Les types sont obtenus conformément au tableau
de la figure A.2.
– Les paramètres de sortie de l’opération, dans l’ordre de leur déclaration en B. Ce
sont des paramètres de mode in out. Les types sont obtenus conformément au
tableau de la figure A.2.
A.4.3
Méthode d’écriture de code cible en C++
Cette section ne s’applique qu’au traducteur C++
– Le nom de la classe est le nom de la spécification B prefixée par T_. Soit P ce nom.
– La classe T P doit définir :
– la classe T P qui doit comporter obligatoirement un champ initialisation de type
T_bool. Dans cette classe, on place toutes les structures de données nécessaires à la
modélisation des instances de chaque machine.
– Une fonction membre IMPORTS qui décrit l’instance à importer, puis autant de paramètres en entrée que de paramètres formels de type scalaire ou ensembliste. La
figure A.2 donne la correspondance entre les types B0 et les types C++.
– Une fonction membre INITIALISATION qui décrit l’initialisation de l’instance.
– Autant de fonctions membre que d’opérations de la machine. Les procédures ont le
même nom que dans la spécification B, précédé du nom de la machine en minuscules,
encadré par des caractères # (i.e. selon le format #machine#operation). On obtient
leurs paramètres de la façon suivante :
– Les paramètres d’entrée de l’opération, dans l’ordre de leur déclaration en B. Les
types3 sont obtenus conformément au tableau de la figure A.2.
– Suivent ensuite les paramètres de sortie de l’opération, dans l’ordre de leur déclaration
en B. Les types sont obtenus conformément au tableau de la figure A.2.
A.4.4
Méthode d’écriture de code cible en C
Cette section ne s’applique qu’au traducteur C
– Le nom de la pseudo classe est le nom de la spécification B préfixée par T_. Soit P
ce nom. (C’est en fait une structure à laquelle on accède uniquement aux travers de
fonctions, préfixées par le nom de la classe, qui émulent les méthodes d’une véritable
classe).
3
Les classes T set et T array X sont définies dans des composants prédéfinis fournis avec le traducteur.
LES MACHINES DE BASE
41
– La pseudo classe T P doit définir :
– Un champ initialisation de type T_bool.
– Un champ par données nécessaires à la modélisation de la machine (paramètre formel,
variable concrète, . . .). Les noms des champs sont préfixés par le nom de la machine
entre caractères #.
– Les méthodes de la classe TP sont émulées par les fonctions suivantes :
– Une fonction new_T_P. C’est l’équivalent du constructeur de la classe. Elle prend en
entrée un paramètre _this de type T_P *.
– Une fonction T_P_IMPORTS. Elle prend en entrée un paramètre _this de type T_P *,
puis autant de paramètres en entrée que de paramètres formels de type scalaire ou
ensembliste. La figure A.2 donne la correspondance entre les types B0 et les types C.
– Une fonction T_P_INITIALISATION. Elle prend en entrée un paramètre _this de type
T_P *. Elle décrit l’initialisation de l’instance.
– Autant de fonctions que d’opérations de la machine. Ces fonctions ont le nom que
l’opération dans la spécification B, préfixé du nom de la pseudo classe et précédé
du nom de la machine, lui-même encadré par des caractères # (i.e. selon le format
#machine#T_P_operation). On obtient leurs paramètres de la façon suivante :
– Le premier paramètre est _this de type T_P *.
– Les paramètres d’entrée de l’opération, dans l’ordre de leur déclaration en B. Les
types4 sont obtenus conformément au tableau de la figure A.2.
– Suivent ensuite les paramètres de sortie de l’opération, dans l’ordre de leur déclaration
en B. Les types sont obtenus conformément au tableau de la figure A.2.
A.4.5
Le fichier “B Link File”
Le fichier “B link File” est composé de plusieurs sections délimitées par les mots clés
_BEGIN_NOM_SECTION et _END_NOM_SECTION. Ces sections peuvent être vides ou absentes.
Elles contiennent des informations permettant de gérer les conflits de noms lors de l’édition
de liens entre les différents modules ainsi que les conflits avec le langage cible. Elles permettent aussi de répertorier les types tableaux et les constantes exportées par le module.
Si on suppose que le code de la machine de base est un code correct, utilisant des identificateurs valides pour le langage cible choisi, il suffit d’indiquer le nom de la machine
(section CLASS) et de remplir la section des noms des opérations exportées par la machine
(sous section LEVEL_1 de la section CLASS).
Ainsi les noms des opérations exportées par la machine de base n’entreront pas en conflit
avec des noms d’autres modules.
Attention, pour les traducteurs Ada et HIA, et contrairement aux conventions du langage Ada, le nom des opérations doit respecter l’utilisation des
majuscules et des minuscules qui est faite dans le source B de la spécification
de la machine de base.
La figure A.3 donne l’exemple du fichier “B Link File” fourni pour la machine de base
BASIC_IO.
4
Les classes T set et T array X sont définies dans des composants prédéfinis fournis avec le traducteur.
42
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
--****************************************************************************
---Base machine BASIC IO for ADA target language
---(C) 2001 ClearSy
---Version @(#) basic io.blf 1.2 (date : 22 Mar 1996)
---****************************************************************************
BEGIN CLASS
-- Machine name
BASIC IO
BEGIN LEVEL 1 -- Class level
-- operations
INTERVAL READ
INT WRITE
BOOL READ
BOOL WRITE
CHAR READ
CHAR WRITE
STRING WRITE
END LEVEL 1
END CLASS
Fig. A.3 – Exemple de fichier “B Link File”’
Annexe B
Spécificités du language B0
accepté par le traducteur HIA
B.1
Introduction
Le traducteur HIA utilise un langage B0 qui lui est propre. Ces spécificités sont causées :
– D’une part, par le typage explicite par identificateur des tableaux et des articles,
– D’autre part, par la volonté de générer un code simple, et en particulier des paquetages
Ada proches des composants B, regroupant notamment les déclarations des constantes
et des paramètres formels
Nous désignerons par B0-HIA ce langage dans la suite de ce chapitre.
B.2
B.2.1
Traduction des tableaux
Principe
Pour pouvoir être traduite par le traducteur HIA, une donnée de type tableau doit
impérativement avoir été typée explicitement par un identificateur, c’est à dire par appartenance à une donnée qui définit un type tableau (c’est une restriction par rapport au
langage B0 classique)
Les données qui définissent les types tableaux sont des constantes concrètes, qui doivent
être typées par égalité avec un type “tableau” B. C’est ce type B définit dans la clause
PROPERTIES qui est utilisé pour la traduction ; la valuation est ignorée.
Nous préconisons de recopier le typage de la clause PROPERTIES dans la clause VALUES pour
éviter toute confusion. La possibilité de définir une constante concrète de type tableau est
une extension par rapport au langage B0 classique
B.2.2
Exemple
Pour écrire en B0-HIA la déclaration d’une variable var de type (( tableau d’entiers, dont
les index sont entre 4 et 12 )), on écrira :
CONCRETE_CONSTANTS
43
44
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
type_tableau
PROPERTIES
type_tableau = (4..12) --&gt; INT
/ * extension B0-HIA * /
VALUES
type_tableau = (4..12) --&gt; INT / * inutilisé par le traducteur * /
CONCRETE_VARIABLES
var
INVARIANT
var : type_tableau / * typage explicite par identificateur imposé par B0-HIA * /
INITIALISATION
var := (4..12)*{1}
B.3
B.3.1
Traduction des articles
Principe
Pour pouvoir être traduite par le traducteur HIA, une donnée de type article doit impérativement
avoir été typée explicitement par un identificateur, c’est à dire par appartenance à une
donnée qui définit un type article (c’est une restriction par rapport au langage B0 classique).
Les données qui définissent les types articles sont des constantes concrètes, qui doivent
être typées par égalité avec un type “article” )) B. C’est ce type B définit dans la clause
PROPERTIES qui est utilisé pour la traduction ; la valuation est ignorée.
Nous préconisons de recopier le typage de la clause PROPERTIES dans la clause VALUES pour
éviter toute confusion. La possibilité de définir une constante concrète de type tableau est
une extension par rapport au langage B0 classique.
B.3.2
Exemple
Pour écrire en B0-HIA la déclaration d’une variable var de type (( article, dont le premier
champ tab est de type ’tableau d’entiers, dont les index sont entre 4 et 12’, et le deuxième
champ valid est de type ’booléen’ )), on écrira :
CONCRETE_CONSTANTS
type_tableau,
type_article
PROPERTIES
type_tableau = (4..12) --&gt; INT / * extension B0-HIA * / &amp;
type_article = struct(
tab : type_tableau,
valid : BOOL) / * extension B0-HIA * /
VALUES
type_tableau = (4..12) --&gt; INT ; / * inutilisé par le traducteur * /
type_article = struct(
tab : type_tableau,
SPÉCIFICITÉS DU LANGUAGE B0 ACCEPTÉ PAR LE TRADUCTEUR HIA
45
valid : BOOL) / * inutilisé par le traducteur * /
CONCRETE_VARIABLES
var
INVARIANT
var : type_article / * typage explicite par identificateur imposé par B0-HIA * /
INITIALISATION
var := rec( (4..12)*{1}, FALSE)
B.4
Paramètres formels
Les paramètres formels effectifs sont traduits directement dans le paquetage de l’instance
concernée. Par exemple, si Mch est un composant B possédant un paramètre formel scalaire
param et que dans le projet on crée deux instances i1.Mch(5) et i2.Mch(10) de mch, alors :
– dans le paquetage i1_Mch on définit une constante param de valeur 5
– dans le paquetage i2_Mch on définit une constante param de valeur 10
Les paramètres formels effectifs sont donc déclarés dans les paquetages associés. Par
conséquent, ils ont la portée de ces paquetages.
Supposons maintenant qu’un composant Mch1 utilise un composant Mch2(param2), et que
la valuation de param2 fait intervenir des données de Mch1, par exemple une constante
cst1 de mch1 : param2 = Mch1.cst1
La valeur de Mch2.param2 fait donc intervenir Mch1.cst1. Or Mch1.cst1 n’est pas visible
depuis le paquetage Mch2 (et ne peut pas l’être : comme Mch1 utilise Mch2, alors le paquetage Mch1 fait un with de Mch2 : Mch2 ne peut donc pas faire de with de Mch1 sous peine
de dépendance cyclique).
Il n’est donc pas possible de compiler le code obtenu. Plus généralement, on voit qu’il n’est
pas possible d’utiliser des données non littérales pour la valuation des paramètres formels
de machine.
Conséquence : Les paramètres formels effectifs de machines autorisés en BO-HIA sont les
littéraux (entiers ou booléens).
46
Traducteurs de l’Atelier B - Manuel Utilisateur
Bibliographie
[ANSI-C++]
Le langage C++, troisième édition
Bjarne STROUSTRUP
Campus Press
ISBN 2-7740-0609-2
[ANSI-C]
Le langage C, norme ANSI
B.W. KERNIGHAN et D.M. RITCHIE
[ADA-83]
Manuel de référence du langage de programmation Ada
Alsys
Février 1987
[ADA-95]
Ada 95
Deuxième édition
John BARNES
Addisson-Wesley
ISBN 0-201-34293-6
[ADA2]
Ada, An Introduction. Ada reference manual.
Henry Ledgard
Springer-Verlag
ISBN 0-387-90568-5 et 3-540-90568-5
[ADA3]
Ada programming manual
Integrated computer systems
NEW/8/80
[SPARK]
High integrity Ada
The SPARK approach
John BARNES
Addisson-Wesley
ISBN 0-201-17517-7
[ATB1]
Manuel de référence de l’Atelier B.
[ATB2]
Composants réutilisables. Manuel de référence.
47
Index
édition des liens, 8, 9, 13, 31
Mode Batch de l’Atelier B, 12, 15
module d’accès, 26
module de démarrage, 26
module de lancement, 8
autonome, 19
B0
implémentation, 5
vérificateur, 5
Batch
mode de l’Atelier B, 12, 15
bibliothèque, 6
paquetage Ada
corps, 8
spécifications, 8
paquetage d’accès, 26
point d’entrée, 9, 24, 26
preuve, 16
projet
module d’accès, 26
module de démarrage, 26
module de lancement, 8
paquetage d’accès, 26
point d’entrée, 9, 24, 26
classe C++
corps, 8
spécifications, 8
compilation, 5, 6, 14
fichier makefile du projet, 9
composant C
corps, 8
spécifications, 8
conflits d’identificateurs, 5, 6
Restrictions sur les noms de modules et
de projets, 17
environnement, 5
HP-UX, 5
Linux, 5
Solaris, 5
Sun Os, 5
sets, 9
Solaris, 5
Sun Os, 5
traduction, 5, 8, 11, 12, 31
article, 7
avec traces, 31
collage implicite, 7
compatibilité, 5
croisée, 5
et preuve, 16
MAXINT, 16
MININT, 16
point d’entrée, 9, 26
portabilité, 5
renommage, 7
tableau, 7
taille des lignes, 16
fichiers objets, 6, 8
hétérogène, 26, 28
HP-UX, 5
IHM de l’Atelier B, 11, 15
implémentation B0, 5
instance implicite, 28, 39
Linux, 5
machine de base, 9, 37
écrite par l’utilisateur, 38
code offensif, 38
livrée avec l’Atelier B, 37
makefile, 9
vérificateur aux limites, 16
vérificateur de B0, 5
48
">
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