Analyse echtzeitkritischer Rekonfigurationsentscheidungen für dynamische Software-Produktlinien

Bachelorarbeit (abgeschlossen 2020)

Erstbetreuer: Prof. Dr. Malte Lochau

Zweitbetreuer: M. Sc. Hendrik Göttmann (TU Darmstadt)

Beschreibung

Mittels Software-Produktlinien (SPL) lassen sich systematisch Familien gleichartiger Softwaresysteme in Form einer konfigurierbaren Software erstellen. Zur Modellierung können Feature-Modelle (FM) verwendet werden. Dynamische Software-Produktlinien (DSPL) erweitern SPL um die mögliche Systemdarstellung kontextbezogener Rekonfigurationen. Ihre Darstellung erfolgt mittels Context-Feature- Modellen (CFM). Zur Beschreibung von Echtzeitanforderungen von Rekonfigurationsschritten wurde von Göttman et al. eine Sprache vorgeschlagen, um DSPL mit Real-Time Reconfiguration Constraints (RRCL) zu kombinieren und zu analysieren. Das Rekonfigurationsverhalten wird dann über ein synchronisiertes Netzwerk von Timed-Automata (TA) repräsentiert und kann mittels Model-Checking, hinsichtlich Verklemmungen, Erreichbarkeit, Lebendigkeit und Plausibilität analysiert werden. Ein Problem, welches bei der Analyse auftritt, ist eine Zustandsmengenexplosion, welche die Analysezeit exponentiell, hinsichtlich der Anzahl Konfigurationsparameter, steigen lässt. Um unnötige Analyseläufe zu verhindern, werden in dieser Arbeit Inkonsistenz-Prüfungen und eine einfache Mustersuche entwickelt, welche der letztlichen Analyse vorgreifen. Die Inkonsistenz-Prüfungen sind dabei statische Analysen mittels SAT-Solver. Des Weiteren wird eine Methode vorgestellt, um die tatsächliche Zustandsmenge zu reduzieren. Die Anwendbarkeit und der potenzielle Effizienzgewinn der neu vorgestellten Ansätze wird anhand verschiedener Fallstudien evaluiert.

Die PDFs der Abschlussarbeit und Präsentation werden auf Anfrage zur Verfügung gestellt.

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