Komponierbarkeit eingebetteter Echtzeitsysteme (PDF)

Komplexe Probleme werden in den meisten Fällen dadurch behandelt, dass sie in einfachere Teilprobleme zerlegt und diese gelöst werden. Komponierbarkeit wird dabei oft als das Ziel verstanden, diese Lösungen auf einfache Weise zusammenzufügen (komponieren) und dabei eine Gesamtlösung mit bekannten Eigenschaften zu erhalten.
Ziel dieser Arbeit ist es, diese Idee auf eingebettete Echtzeitsysteme zu übertragen. Übliche Ansätze, die eine Teilung entlang funktionaler Grenzen betrachten, versagen bei diesen Systemen, da das Verhalten in hohem Masse von nichtfunktionalen Eigenschaften wie dem zeitlichen Verhalten oder dem Ressourcenbedarf abhängt. Es gibt Ansätze, die auch nichtfunktionale Eigenschaften behandeln, jedoch sind diese innerhalb der Problemdomäne sehr speziell.
In dieser Arbeit wird darum ein theoretisches Konzept für „Komponierbarkeit in bezug auf Eigenschaften“ vorgestellt, das hinsichtlich der Zieldomäne und den Eigenschaften generisch ist und Komponierbarkeit als eine Eigenschaft einer System-Architektur definiert.
Unter Benutzung dieses Ansatzes wird eine Architektur für eingebettete Echtzeitsysteme entwickelt, die komponierbar in bezug auf das zeitliche Verhalten ist. Mittels einer ebenfalls komponierbaren Spezifikation wird die Architektur formal beschrieben und in ihrem Zeitverhalten verifiziert.
Abgeschlossen wird die Arbeit mit Betrachtungen, inwiefern die Lehren aus der Entwicklung dieser Architektur auf andere Eigenschaften übertragen werden können, wobei insbesondere das Problem der Komponierbarkeit in bezug auf mehrere Eigenschaften mit einander widersprechenden Aspekten betrachtet wird.