Yarza Perez, Irune (2020) Legacy software migration based on timing contract aware real-time execution environments. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

The fast evolution of embedded systems market is generating interest on improved embedded microprocessor technologies. As a consequence, the obsolescence period for the underlying hardware is being shortened. As this happens, software designed for those platforms, that might be functionally correct and validated code, may be lost in the architecture and peripheral change. As embedded systems usually have real-time computing constraints, the legacy code retargeting issue directly affects real-time systems. When it comes to legacy code migration, binary translation appears to be a standard approach. However, when dealing with real-time legacy code, not just the functional behaviour, but also the timing behaviour has to be preserved. In the direction to solve this problem, the overall goal of this research line is to enhance the latest low-overhead machine-adaptable binary translation tool with the ability to preserve the timing behaviour on the translated binary. Through a feasibility study, a static binary translation tool is selected, which is latter enhanced with a timing enforcement mechanism that at the same time provides means for validating the enforced timing behaviour on the new platform using formal timing specification in the form of contracts.

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Migration von Legacy-Software auf der Basis von Echtzeit-Ausführungsumgebungen mit Zeitverträgen

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Die schnell fortschreitende Marktentwicklung für eingebettete Systeme weckt das stetige Interesse an verbesserten eingebetteten Mikroprozessoren und den zugehörigen Hardwareplattformen (sog. Systems-on-a-Chip). Daraus ergibt sich als unmittelbare Folge, dass auch die Veraltung von existierenden eingebetteten Mikroprozessoren und der zugrundeliegenden Hardware immer schneller voranschreiten. Eingebettete Software die einmal geschrieben wurde und für den jeweils eingesetzten Prozessor und die umgebenden Hardwareplattform hin angepasst, optimiert und validiert wurde, lässt sich in der Regel nicht auf triviale Weise auf eine neue Prozessorplattform portieren. Dies wird noch einmal dadurch erschwert, dass eingebettet System neben den funktionalen Eigenschaften auch noch Echtzeiteigenschaften einzuhalten haben. Bei einer Portierung der alten Software auf eine neue Hardwareplattform müssen demnach die Einhaltung der vollen Funktionalität und der zeitlichen Eigenschaften garantiert werden. Traditionelle Ansätze zur Portierung alter und hardwarearchitekturabhängiger Software auf neue Prozessorsystem nutzen häufig sog. „Binary Translation“ Techniken. Diese Techniken können in der Regel nur die Erhaltung der korrekten Funktionalität nicht aber die zusätzliche Einhaltung der Zeiteigenschaften sicherstellen. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Verwendung der „Binary Translation“ Technik in Kombination mit Zeit- und Kontrollblöcken zur automatisierbaren funktionalitäts- und zeiteigenschaftserhaltende Übersetzung von bestehender echtzeitkritischer Software auf neue Hardwarearchitekturen untersucht. Im Rahmen der Arbeit wurde zunächst eine Vergleichs- und Realisierbarkeitsstudie verschiedener „Binary Translation“ Techniken und Werkzeuge durchgeführt. Das in diese Studie ausgewählte Werkzeug wurde mit kontraktbasierten Zeitspezifikations- und Zeitkontrollblöcken angereichert, um die korrekte Funktionalität und eine Einhaltung des spezifizierten und akzeptablen Zeitverhaltens auf der neuen Hardwareplattform zu ermöglichen.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Echtzeit, Veraltete Software, Portierung, Zeitvertrag
Subjects:	Generalities, computers, information > Computer science, internet
Divisions:	School of Computing Science, Business Administration, Economics and Law > Department of Computing Science
Date Deposited:	30 Jul 2020 09:39
Last Modified:	30 Jul 2020 15:16
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/4646
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-47274
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