BUILDING FLEXIBLE COMPONENTS. ADAPTATION OF AUTOMOTIVE INFOTAINMENT INTERFACES USING STATIC AND DYNAMIC ADAPTERS.

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1 Thomas Pramsohler - BMW Forschung und Technik GmbH BUILDING FLEXIBLE COMPONENTS. ADAPTATION OF AUTOMOTIVE INFOTAINMENT INTERFACES USING STATIC AND DYNAMIC ADAPTERS.

2 PROJEKTUMFELD. Förderprojekt DANA: Modellbasierte Verifikation von Schnittstellen. Thomas Pramsohler - BMW Forschung und Technik GmbH Prof. Dr. Uwe Baumgarten TU München - Fachgebiet für Betriebssysteme Seite 2

3 ÜBERGEORDNETES ZIEL. EIN ROBUSTER SOFTWAREBAUKASTEN. Dilemma: spezifisch List<AudioFile> querybygenre (Genre g, SortType s); List<AudioFile> querybycomposer (Composer c, SortType s); allgemein am_error_t query (int querytype, Result *r, int SortCondition) aussagekräftig Implementierung performant konkreter Vertrag nicht robust unverständlich ohne Spec. Aufruf muss in der Komponente interpretiert werden: meist unperformant Robuster, weil allgemein gehalten Seite 3

4 MÖGLICHE LÖSUNG. Flexible Softwarekomponenten für sich ändernde Umgebungen durch Adaptierung. Szenarien: - Gleiche Komponenten in verschiedenen Produktlinien. - Integration von Black-Box Komponenten. - Evolution von Komponenten. - Verkauf von Komponenten. Zielsystem: GENIVI compliant Linux mit D-BUS IPC. Seite 4

5 INTERFACE ADAPTIERUNG. Client Server Client Server Client Server Syntax: Typ ändern Parameter entfernen Parameter umbenennen Parameterreihenfolge ändern Datenformat ändern Methode umbenennen Verhalten: Interface-Aufrufe hinzufügen oder entfernen. Timing verändern. Seite 5

6 Codegenerierung Laufzeitumgebung Modellierung ADAPTIERUNG, EIN ÜBERBLICK. Generator Adaptermodell Model Modellvalidierung validiertes Adaptermodell Codegenerator Client 1.0 Server 2.0 Middleware Adapter Middleware Pool Bus Seite 6

7 Codegenerierung Laufzeitumgebung Modellierung FOKUS DIESES BEITRAGES. Generator Adaptermodell Model Modellvalidierung validiertes Adaptermodell Codegenerator Client 1.0 Server 2.0 Middleware Adapter Middleware Pool Bus Seite 7

8 TRADITIONELLE ANSÄTZE FÜR ADAPTERMODELLIERUNG. Mapping Zustandsautomat M1 M2 M3 M4 interface1 Message1 Message2 Message3 Message4 interface2 MessageA MessageB MessageC MessageD M4 M1 M3 M1 M2 Nachteile: Zustandsautomaten werden sehr groß. Direkte Ausführung ineffizient für einfache Adaptierungen. Adapter ist sehr stark an das korrekte Verhalten von Client und Server gebunden. Seite 8

9 BEITRAG. Neues Adaptermodell mit statischen und dynamischen Anteilen: Adressiert Syntax, Verhalten und Timing. Reduziert die Größe des Zustandsautomaten. Macht den Adapter unabhängiger in Bezug auf Client- und Serververhalten. Seite 9

10 Verhalten Events Syntax INTERFACEMODELL. abstrakt konkret Methods Broadcasts Types CallEvents ResponseEvents BroadcastEvents Constraints / guard conditions Zustände Transitionen Timing Franca IDL Seite 10

11 BEISPIEL. PARKASSISTENT. Method Method BC BC Client (1.0) Server (2.0) start Method connect shutdown Method disconnect started Method getsas(6 sensors) sensorvalues (8 sensors) Seite 11

12 ADAPTERARCHITEKTUR. Client Syntax Globale Adaptierung: Methodenmapping Parametermapping Typmapping Server Syntax Events Events Verhalten Verhalten Lokale Adaptierung: Verhalten Timing Seite 12

13 STATISCHER ADAPTER. FÜR GLOBALE ADAPTIERUNG. Seite 13

14 APPLIKATION DES STATISCHEN ADAPTERS. Seite 14

15 VERGLEICH MIT DEM SERVERVERHALTEN. Drei Deadlocks durch Unterschiede im Verhalten. Seite 15

16 DYNAMISCHER ADAPTER. FÜR LOKALE ADAPTIERUNG. Seite 16

17 ABLAUF DES CONNECTS. Client Static Adapter Dynamic Adapter startup? connect? connecterr! enq sartup? enq connect? enq connecterr! block reconn? connecterr! enq connecterr! startup! unblock enq startup! reconn? connectok! started! enq connectok! Seite 17

18 DEFINITION VON AKTIONEN. durch Erweiterung des Eventmodells. Seite 18

19 VERGLEICH MIT DEM SERVERVERHALTEN. Ein Deadlock durch Unterschiede im Verhalten. Seite 19

20 DYNAMISCHER ADAPTER. FÜR LOKALE ADAPTIERUNG. Seite 20

21 VALIDIERUNG DES ADAPTERMODELLS. 1. Appliziere statischen Adapter auf das Client-Verhalten. 2. Appliziere dynamischen Adapter auf den resultierenden Graphen. 3. Vergleiche das Resultat mit dem Server-Interface-Contract.? Seite 21

22 IMPLEMENTIERUNG AUF ECLIPSE-BASIS. Interface Syntax Franca IDL Events Eigene XTEXT DSL Verhalten UML Profil mit Papyrus UML Adapter Static Adapter Eigene XTEXT DSL Dynamic Adapter UML Profil mit Papyrus UML Code-Generator XTEND boost:msm Platform GENIVI compliant Linuxsystem Seite 22

23 ELEMENTARE ADAPTIERUNGEN. Signatur static (global) dynamic (local) Typ ändern Parameter entfernen Parameter umbenennen Parameterreihenfolge ändern Neuberechnung eines Parameters Methode umbenennen Behavior Methode entfernen Zusätzliche Methodenaufrufe / Broadcasts Client blockieren / warten auf Server Bcast Methodenaufruf / Broadcast verzögern Parallele Aktionen ausführen Seite 23

24 ZUSAMMENFASSUNG. Vorteile: Simple syntaktische Adaptierungen können einfach beschrieben und direkt in eine performante Implementierung umgesetzt werden. Komplexe Verhaltensadaptierung ist möglich. Adapter ist flexibler in Bezug auf Änderungen im Client- oder Serververhalten. Nachteil: Validierung des Adaptermodells ist komplexer. Ausblick: Betrachtung von asynchronen Methodenaufrufen. Einsatz des Adapters zur Fehlerinjektion beim Test. Seite 24