Une sémantique observationnelle du modèle des boîtes pour la résolution de programmes logiques (version étendue)

This report specifies an observational semantics and gives an original presentation of the Byrd’s box model. The approach accounts for the semantics of Prolog tracers independently of a particular implementation. Traces are, in general, considered as rather obscure and difficult to use. The proposed formal presentation of a trace constitutes a simple and pedagogical approach for teaching Prolog or for implementing Prolog tracers. It constitutes a form of declarative specification for the tracers. Our approach highlights qualities of the box model which made its success, but also its drawbacks and limits. As a matter of fact, the presented semantics is only one example to illustrate general problems relating to tracers and observing processes. Observing processes know, from observed processes, only their traces. The issue is then to be able to reconstitute by the sole analysis of the trace the main part of the observed process, and if possible, without any loss of information. Key-words: trace, tracer, tracer driver, analyser, analyser manager, program analysis, dynamic analysis, observational semantics, trace adequation, software engineering, debugging, programming environment, Byrd’s trace, Prolog, Logic Programming, Prolog debugging, box model, trace validation ∗ INRIA Rocquencourt, [email protected] † INSA-Rennes, [email protected] ‡ LIFO-Orléans, [email protected] Une sémantique observationnelle du modèle des bôıtes pour la résolution de programmes logiques (version étendue) Résumé : Dans ce rapport on étudie une présentation originale du modèle des bôıtes de Byrd basée sur la notion de sémantique observationnelle. Cette approche permet de rendre compte de la sémantique des traceurs Prolog indépendamment de toute implantation particulière. Le schéma explicatif obtenu est une présentation formelle épurée d’une trace considérée en général comme plutôt obscure et difficile à utiliser. Il peut constituer une approche simple et pédagogique tant pour l’enseignement (par sa forme épurée) que pour les implantations de traceurs Prolog dont il constitue une forme de spécification. Notre approche met en évidence les qualités du modèle des bôıtes qui en ont fait son succès, mais aussi ses inconvénients et ses limites. Ceci, en fait, n’est qu’un exemple pour illustrer une problématique générale relative aux traceurs et aux processus observants qui ne connaissent du processus observé que sa trace. La question est alors de pouvoir reconstituer par l’analyse de la trace l’essentiel du processus observé, et si possible, sans perte d’information. Mots-clés : trace, traceur, pilote de tracer, analyseur, outils d’analyse, analyse de programme, analyse dynamique, manageur, sémantique observationnelle, trace adéquate, développement de logiciel, déboggage, environnement de programmation, modèle de Byrd, modèle des bôıtes, Prolog, programmation en logique, validation de trace Le modèle des bôıtes 3