소프트웨어 재사용과 RTOS 추상화를 이용한 모델 기반 임베디드 소프트웨어 개발

Abstract

임베디드 소프트웨어의 복잡도가 증가함에 따라 이에 대한 해결책으로 모델 기반 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 기존의 모델 기반 개발방법론을 임베디드 소프트웨어 개발에 적용하는 것은 현실적으로 매우 어렵다. 이는 다음과 같은 두 가지 문제점에 기인한다. 첫째, 대부분의 임베디드 소프트웨어는 하드웨어에 대한 의존성이 높을 뿐만 아니라 소프트웨어 동작의 추상화 수준(level of abstraction)이 아주 낮기 때문에 UML의 action language와 같이 상세한 동작을 기술할 수 있는 모델링 언어를 필요로 한다. 하지만, 그러한 모델링 언어를 사용하게 되면 모델의 복잡도가 크게 증가하여 개발의 생산성이 그다지 개선되기 어렵다. 둘째, 대부분의 임베디드 소프트웨어의 경우 소프트웨어 구조와 행위가 RTOS와 밀접한 관련을 가지는 반면 기존의 방법에서는 이러한 관계를 모델링 할 수 있는 방법을 효과적으로 제공하지 못하고 있다. 본 논문에서는 이러한 모델 기반의 임베디드 소프트웨어 개발에서 발생될 수 있는 두 가지 문제점에 대해 해결 방법을 제시한다. 첫째, 기존의 모델 기반 개발방법 프레임워크에 컴포넌트 기술에 기반한 재사용기법을 통합하여 임베디드 소프트웨어 개발의 생산성을 높이고자 한다. 둘째, RTOS 추상화를 통해 모델 수준에서 RTOS 플랫폼에 의존적인 구조(structure)와 행위(behavior)를 기술하여 모델의 의도와 정확도를 크게 향상시킴은 물론, 이를 통해 얻어진 모델로부터 완벽한 코드가 생성되는 것을 가능하도록 한다. 위에서 제안하는 방법을 이용하여 UML 모델을 C로 변환하는 MTCC(Model-To-C Compiler)라는 자동 코드 생성 도구를 구현하였다. 이를 위해 UML 모델 요소를 C 언어 요소로 사상(mapping)시키는 규칙을 마련하여 구현하였으며, 아울러 추상화된 RTOS 모델을 타겟 RTOS의 API로 변환하는 방법을 함께 구현하였다.; Although MDD is a promising approach to the problem of software crisis, the current MDD technology is not mature enough to be applied to embedded software development. There are two practical limitations of MDD. First, the MDD approach fails to raise the level of abstraction of embedded software development, thus offering little benefit in terms of development effort. Second, the current MDD approach lacks support for RTOS-based embedded software development even thoughit is essential to capture RTOS-related issues at an early modeling stage. In this paper, we attempt to tackle the above problems. We first propose to incorporate the reuse paradigm of component-based software engineering (CBSE) into the framework of MDD so as to minimize the development effort. We thenpresent the concept of generic RTOS models that can be used to explicitly specify close interactionsbetween application software and RTOS. We believe that the inclusionof RTOS models within the early design is essential since the services provided by RTOS have significant impact both on the operational semantics and performance of target embedded software.