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Diploma and Master Theses (authored and supervised):

M. Höller:
"Gateway Generation for Virtual Networks in the DECOS Integrated Architecture";
Supervisor: H. Kopetz, R. Obermaisser; Institut für Technische Informatik, 2006.



English abstract:
The DECOS architecture is an integrated architecture aiming to combine the advantages of federated and integrated systems. A major design objective was to reduce the development time and costs of distributed embedded systems and increase the dependability of embedded applications in multiple application domains. To achieve this a model driven design methodology is used for developing applications in the DECOS architecture. Within the DECOS architecture the overall system is dived into a number of nearly independent, self contained subsystems, called distributed application subsystems (DAS). Each DAS possesses its own dedicated virtual network, realized as an overlay network on a time-triggered backbone, for internal communication. Thus, the DECOS architecture supports fault isolation, complexity management, and the independent development of application subsystems. To allow controlled communication beyond the boundaries of virtual networks but keep the mentioned advantages, virtual gateways were introduced. This thesis deals with the automatic generation of such gateways based on timed automata. The gateway specification is part of a platform specific model, utilized by the model driven design methodology. To perform a model transformation from the platform specific model to executable code, a code generator was developed within this thesis. The gateway specifications serving as input for the gateway generator are provided via XML files. Such a specification defines the format of the messages that will be forwarded by the gateway, the atomic building blocks of a message (convertible elements), automata that perform the receiving and sending of messages, and conversions that may be applied to convertible elements before further processing. In a test campaign it is shown how the gateway generator is used to produce executable gateway code that integrates in an existing runtime environment. The generated code is validated in a test environment consisting of time-triggered and event-triggered virtual networks. Finally the produced code is analyzed with respect to size and speed to avoid potential resource problems.

German abstract:
Die DECOS Architektur ist eine integrierte Architektur, welche die Vorteile von verteilten und integrierten Systemen verbindet. Ein Entwicklungsziel der DECOS Architektur ist es, einerseits die Entwicklungszeiten und -kosten von verteilten, embedded Systemen zu reduzieren und andererseits die Verlässlichkeit solcher Systeme zu verbessern. Um dies zu erreichen, wurde eine Modell gestützte Entwurfsmethodik bei der Entwicklung von Anwendungen für die DECOS Architektur angewendet. In der DECOS Architektur wird das Gesamtsystem in mehrere, nahezu unabhängige Teilsysteme unterteilt, die Distributed Application Subsystems (DAS) genannt werden. Jedem DAS ist ein eigenes virtuelles Netzwerk, welches auf einem zeitgesteuertem Netzwerk aufbaut, zur internen Kommunikation zugeordnet. Dadurch unterstützt die DECOS Architektur Fehlereindämmung, Komplixitätsmanagement und die unabhängige Entwicklung von Subsystemen. Um einerseits die Kommunikation über die Grenzen von virtuellen Netzwerken hinweg zu erlauben, andererseits aber deren Vorteile zu erhalten, wurden Virtuelle Gateways eingeführt.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der automatischen Erzeugung solcher Gateways auf der Basis von zeitgesteuerten Automaten. Die Spezifikation ist Teil eines plattformspezifischen Modells, welches von der Modell gestützten Entwurfsmethodik verwendet wird. Um einen Übergang vom plattformspezifischem Modell zum ausführbarem Code zu ermöglichen, wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit ein Codegenerator entwickelt.
Die Gatewayspezifikationen, die als Eingabe für den Codegenerator dienen, werden in Form von XML Dateien bereitgestellt. Solch eine Spezifikation definiert das Format von Nachrichten die vom Gateway weitergeleitet werden, die atomaren Bausteine einer Nachricht (so genannte Convertible Elements), Automaten die für das Empfangen und Senden von Nachrichten zuständig sind und Konversionen die auf Convertible Elements angewandt werden können bevor diese weiter verarbeitet werden.
Im Rahmen eines Testlaufs wird gezeigt, wie der Gatewaygenerator verwendet wird um ausfürbaren Gatewaycode zu erzeugen, der sich in eine bestehende Laufzeitumgebung integriert. Der erzeugte Code wird in einer Testumgebung, die aus zeit- und ereignisgesteuerten Netzwerken besteht, auf Funktionalität geprüft. Schließlich wird der Gatewaycode bezüglich Größe und Geschwindigkeit analysiert, um potenzielle Probleme mit Ressourcenknappheit zu vermeiden.

Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.