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Titelaufnahme

Titel
Reconfiguration of legacy software artifacts in resource constraint embedded systems
AutorBaldin, Daniel
PrüferRammig, Franz Josef In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen ; Kastens, Uwe In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
Erschienen2014
HochschulschriftPaderborn, Univ., Diss., 2013
Anmerkung
Tag der Verteidigung: 05.04.2013
Verteidigung2013-04-05
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-12867 Persistent Identifier (URN)
Dateien
Reconfiguration of legacy software artifacts in resource constraint embedded systems [2.23 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Hochgradig ressourcenbeschränkte eingebettete Systeme befinden sich überall. Einige dieser Systeme befinden sich in Smart-Phones oder elektronischen Kontroll-Einheiten, andere in Sensor-Netzwerken oder auch Smart-Cards. Gerade die zuletzt genannten gehören zu den in Bezug auf Prozessorleistung und Speicherplatz am meist beschränkten Systemen. Um bei gleicher Ressourcenauslastung mehr Funktionalität bereitzustellen führt diese Arbeit ein Verfahren ein, welche es erlaubt durch Rekonfigurationstechniken dieses Problem zu lösen. Im Gegensatz zu traditionellen Verwendungszwecken von Rekonfigurationstechniken wird in dieser Arbeit Rekonfiguration zur Reduktion der Anwendungsgröße verwendet. Heutige Architekturen, welche Rekonfiguration ermöglichen, basieren auf der Unterstützung dieser Mechanismen auf Entwurfs- bzw. Source-Code Ebene. Software Lösungen basieren jedoch zum großen Teil auf wiederverwertbaren Bibliotheken oder Drittanbieter-Komponenten, welche keine Unterstützung von Rekonfiguration mit sich bringen und zumeist im Binärformat vorliegen. Diese Arbeit stellt eine Methode vor, um ein existierendes System unter Verwendung von Binärcode automatisch in ein rekonfigurierbares System umzuwandeln, mit dem Ziel die Anwendungsgröße zuverringern und dabei weiterhin harten Echtzeitbedingungen zu genügen. Das Verfahren basiert auf der Verwendung von Binärcode-Analyse Techniken zur Rekonstruktion der Anwendungssemantik, welche es erlauben dem Benutzer durch Bedingungen in einer Hochsprache Komponenten aus der Anwendungen zu extrahieren. Diese Komponenten werden anschließend optimiert. Mit dem Verfahren ist es möglich nicht rekonfigurierbare binäre Softwaresysteme in rekonfigurierbare Systeme umzuwandeln, welche die Anwendungsgröße reduzieren und dabei harte Echtzeit-Bedingungen erfüllen.

Zusammenfassung (Englisch)

Highly resource-constrained embedded systems are everywhere. Some of them can be found inside smartphones, electronic control units, others in wireless sensor networks or smart cards. The last two systems are among the most restrictive ones in the sense of processing power, energy consumption and memory availability. Pricing policies often lead to a reduction in software functionality as cheaper hardware with less resources is demanded for the final product. In order to allow more complex software to run on such constrained systems, this thesis proposes the use of software reconfiguration. In contrast to traditional uses of reconfiguration this thesis proposes the use of reconfiguration mechanisms in order to reduce the footprint of an deeply embedded application while maintaining real-time constraints. Todays adaptable architectures require the support of reconfigurability and adaptability at design level. However, modern software products are often constructed out of reusable but non-adaptable legacy software artifacts to meet early time-to-market requirements. This thesis proposes a methodology to semiautomatically use existing binaries in a reconfigurable manner. It is based on using binary analysis techniques to reconstruct the semantics of the binary application in order to allow the system developer to select meaningful code parts as components from the binary code. Using a set of high level constraints the user is able to extract components from the binary application. These components are then subject to a design space exploration step, which optimizes the resulting reconfigurable system regarding parameters as, e.g., worst case blocking time and flash lifetime. With this approach, reconfiguration can be added with a low effort to non-adaptive binary software in order to decrease the footprint of the application while maintaining real-time constraints.