Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

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Einleitung
1.1 Motivation
1.1.1 Eingebettete Systeme
Betrachtet man den Markt der programmierbaren Systeme, so stellt man fest, dass die Gruppe der
eingebetteten Systeme einen nicht zu vernachlässigenden Teil ausmacht. Unter einem eingebetteten
System versteht man einen programmierbaren Kleinstcomputer, der in ein technisches Gerät integriert
ist, um das Gerät zu steuern. Beispiele für eingebettete Systeme finden sich in Geräten der Unterhaltungselektronik,
wie MP3-Player, aber auch bei Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen, oder in
der Motorsteuerung von Kraftfahrzeugen. Nicht selten wird die Funktion des Gerätes maßgeblich
durch den eingebetteten Computer realisiert. Trotzdem nimmt man ihn dabei im Allgemeinen nicht
als eigenständige Komponente wahr, sondern empfindet das Ganze als Einheit mit dem umgebenden
Gerät.
Als Minicomputer werden heute sogenannte Mikrocontroller eingesetzt. Ein Mikrocontroller vereinigt
die Komponenten eines Computers (CPU, Speicher, Bus, . . . ) mit einer Auswahl an grundlegenden
Peripheriegeräten (A/D-Wandler, serielle Schnittstellen, Zeitgeber, . . . ) auf einem einzigen Chip.
Mikrocontroller sind daher klein und kompakt und zeichnen sich außerdem durch ein relativ gutes
Preis/Leistungsverhältnis aus.
Gleichzeitig sind jedoch auch die Ressourcen, die sie einem Programm zur Verfügung stellen,
stark begrenzt. Um den Preis und die Größe gering zu halten, werden Mikrocontroller nicht aus
Prozessoren der neusten Generation aufgebaut, sondern enthalten meist günstigere Modelle einer
älteren Generation. So sind 8- und 16-bit-Mikrocontroller heute noch deutlich häufiger vorzufinden
als 32-bit-Mikrocontroller [Tur02]. Auch die Speicherausstattung ist nicht mit modernen Bürocomputern
zu vergleichen. Mikrocontroller haben meist nur wenige Kilobyte Speicher. In der 8-bit-AVR-
Mikrocontrollerserie von Atmel gibt es beispielsweise relativ große Varianten [Atm07a] mit 256 KByte
Programmspeicher und 8 KByte Datenspeicher (ATmega2560), aber auch sehr kleine Varianten mit nur
1 KByte Programmspeicher und 32 Byte Datenspeicher (ATtiny13) oder sogar Varianten ganz ohne
Speicher für Daten (ATtiny11).
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