Synchronous Control of Reconfiguration in Fractal Component-based Systems -- a Case Study
Résumé
In the context of component-based embedded systems, the management of dynamic reconfiguration in adaptive systems is an increasingly important feature. The Fractal component-based framework, and its industrial instantiation MIND, provide for support for control operations in the lifecycle of components. Nevertheless, the use of complex and integrated architectures make the management of this reconfiguration operations difficult to handle by programmers. To address this issue, we propose to use Synchronous languages, which are a complete approach to the design of reactive systems, based on behavior models in the form of transition systems. Furthermore, the design of closed-loop reactive managers of reconfigurations can benefit from formal tools like Discrete Controller Synthesis. In this paper we describe an approach to concretely integrate synchronous reconfiguration managers in Fractal component-based systems. We describe how to model the state space of the control problem, and how to specify the control objectives. We describe the implementation of the resulting manager with the Fractal/Cecilia programming environment, taking advantage of the Comete distributed middleware. We illustrate and validate it with the case study of the Comanche HTTP server on a multi-core execution platform.
Dans le contexte des composants pour systèmes embarqués, la gestion de la reconfiguration dynamique devient de plus en plus importante. Le modèle à composants Fractal et son implémentation MIND, fournissent des moyens de contrôle de cycle de vie des composants ainsi que des moyen pour le contrôle des architectures. L'utilisation des architectures intégrées de plus en plus complexes, rend la gestion des opérations de reconfiguration difficile à maintenir par le programmeur. Cette gestion devient plus complexe quand des propriétés globales sur le systèmes doivent être assurées. Nous proposons d'utiliser des langages synchrones réactifs, reposant sur des modèles comportementaux sous la forme de systèmes de transitions. De plus, notre approches, qui produit un manager synchrone pour la reconfiguration dynamique profite des techniques formelles comme la Synthèse de Contrôleurs Discrets. Ce papier décrit l'intégration concrète d'un manager synchrone pour la reconfiguration de systèmes-à-composants Fractal. Nous détaillerons notre approche en commençant par la partie modélisation du problème de contrôle sous forme d'espace d'états de configurations, ainsi que la description des propriétés de contrôle. Ensuite, nous aborderons la partie implémentation du manager résultant en Fractal/Cecilia et son intégration dans des applications Fractal distribuées en utilisant le middleware Comete. Nous validerons notre approche au moyen d'un cas d'étude sur le serveur HTTP Comanche sur une plateforme d'exécution multicoeurs.
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