Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 Eingebettete Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.2 Netzwerke aus Mikrocontrollern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.3 Laufzeitsysteme für Mikrocontroller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.4 Anforderungen im Wandel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.5 Fernwartungssystem für Mikrocontroller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.6 Aktive Hilfestellung durch Verwalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.7 Uniforme Programmier- und Laufzeitumgebung . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2 Zielsetzung der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 Gliederung der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2 Grundlagen und Techniken 9
2.1 Ansätze zur Reduktion des Speicherbedarfs für kleine Knoten . . . . . . . . . . . . 9
2.1.1 Reduktion der Codegröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.2 Codekompression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.3 Überlagerungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2 Ansätze zur dynamischen Modifikation von Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.1 Interpretergestützte Ausführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.2 Verändern des Speicherabbildes als Ganzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.3 Austauschen von binären Programmmodulen . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.4 Vergleich der Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.5 Zustandsanpassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 Ansätze zur Benutzung und Steuerung entfernter Knoten . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.1 Fernaufruf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.2 Verschieben von Anwendungskomponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3.3 Laufzeitsysteme für verteilte Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.4 Fernwartungssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3 System zur Verwaltung eingebetteter, heterogener, verteilter Knoten 19
3.1 Verwalter und verwaltete Knoten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1.1 Permanenter oder temporärer Verwalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.1.2 Verwalter als Konfigurator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1.3 Verwalter als Dienstleister . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2 Architektur und Aufgaben eines verwalteten Knotens . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2.1 Software auf einem Mikrocontroller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2.2 Softwarearchitektur eines verwalteten Knotens . . . . . . . . . . . . . . . . 23
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