실시간 임베디드 소프트웨어 프러덕트 라인 지원을 위한 컴포넌트 개발 시스템 = Component Generation System for Real-time Embedded Software Prodect Lines

국문 초록 (Abstract)

소프트웨어 프러덕트 라인이란, 개발 초기에 시스템의 공통적인 부분과 가변적인 부분을 명확히 하여 소프트웨어 자산을 구축한 후 다양한 요구 사항에 따라 가변적인 부분을 커스터마이징하여 목표 시스템을 생성하기 위해서 개발된 소프트웨어 집약 시스템들의 집합을 의미한다.
소프트웨어 프로덕트 라인의 목적은 특정 도메인에서 주로 사용되는 공통된 핵심 자산들을 초기 단계에 먼저 개발한 후, 소프트웨어 생산 시 정해진 방식에 의해 이들을 조립함으로써, 비슷한 특성을 가지고 있지만 특정 부분이 다른 일련의 다양한 소프트웨어들을 보다 빠르고 좋은 품질을 갖도록 생산하고자 하는 데에 있다. 즉, 소프트웨어 개발 단계 초기에 소프트웨어 패밀리에 속하는 멤버들 사이의 차이점과 공통점을 미리 예측하고 분석함으로써 보다 전략적인 재사용이 가능 하도록 하여 소프트웨어 개발 생산성을 향상시키고자 하는 것이다.
본 논문에서는 이러한 개발 방법론을 최근 연구 및 필요성이 급격히 증가하고 있는 임베디드 시스템에 적용함으로써 실시간 지원을 요구하는 임베디드 소프트웨어의 동기화(synchronization) 및 병행성(concurrency)을 지원하는 소프트웨어 프러덕트 라인을 제안하고, 이를 통해 임베디드 소프트웨어의 개발 생산성을 높이고자 한다.
특히 임베디드 시스템의 주요 특징으로는 병행 처리와 실시간 처리가 있다. 본 논문에서는 컴포넌트 기반 임베디드 소프트웨어 프러덕트 라인에서의 컴포넌트 특성 및 가변성 지원 방법을 연구하였으며, 각 프러덕트를 구성하는 컴포넌트에 상태 변화 다이어그램을 적용하여 다중 쓰레드 발생시 병행 처리(Concurrent) 및 동기화를 돕도록 한다.
소프트웨어 프러덕트 라인 구축 시 가장 중요한 점은 특정 도메인에 존재하는 가변성(variability)을 지원할 수 있어야 한다는 것으로, 재사용자의 목적에 따라 효율적으로 소프트웨어를 맞춤 생산할 수 있는 컴포넌트 재구성성(reconfigurability)이 핵심 요소라 할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 재사용 가능한 컴포넌트 자산을 구축하고, 재구성 자동화를 통해 컴포넌트코드를 생성하는 시스템을 제안하고자 한다. 이 시스템은 컴포넌트 기반 프러덕트 라인 개발 방법론과 자동 생성 프로그래밍 기법, XML/XSLT 기술을 이용하여 구축되며, 특히 임베디드 소프트웨어의 주요 특징인 실시간 처리를 지원함으로써 임베디드 소프트웨어의 개발 시간 및 비용을 단축하는데 기여하도록 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Software product-lines methodology is the software development paradigm to build the target system by customizing the variable part of software assets according to requirements. To attain this, the commonalities and variabilities within entire system should be modeled explicitly at early stage. Although the researches on general software product-lines are active, the researched on real-time embedded software product-lines are rather inactive. In this paper code generation system to support the functional variabilities via feature model and generate the code for synchronization via state model is proposed to aid the development of the real-time embedded software product-lines. This system has two phases: phase for constructing the variability-support component and phase for generating the component code reconfigured according to feature configuration input. The result of this research should be applicable to build the real-time embedded software product-lines having importance in concurrency control.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 국문요약 = 1
• 1. 서론 및 연구 배경 = 3
• 2. 관련 연구 = 7
• 2.1. 소프트웨어 프로덕트 라인 = 7
• 2.2. 자동 생성 프로그래밍 기법 (Generative Programming) = 9
• 2.2.1. GenVoca = 9
• 2.2.2. FODA/FORM
• 2.3. 실시간 임베디드 소프트웨어 개발 방법론 = 11
• 2.3.1. DARTS = 11
• 2.3.2. Koala = 12
• 2.3.3. PURE = 12
• 2.3.4. COMET(Concurrent Object Modeling and dEsigh meThod) = 12
• 3. 실시간 임베디드 소프트웨어 프러덕트 라인 = 14
• 3.1. 임베디드 소프트웨어와 재사용 = 14
• 3.2. PLUS 개발 방법론 적용 = 19
• 3.3. 실시간 임베디드 소프트웨어 프러덕트 라인 아키텍처와 가변성 = 21
• 3.4. 실시간 임베디드 소프트웨어 프러덕트 라인에서의 컴포넌트 = 23
• 4. 실시간 임베디드 컴포넌트 코드 생성 시스템 = 27
• 4.1. 특성구성을 통한 가변성 지원 = 27
• 4.2. 상태모델을 통한 동기화 지원 = 28
• 4.3. 실시간 임베디드 컴포넌트 코드 생성 시스템 = 29
• 4.3.1. 특성/컴포넌트 의존성 식별 = 29
• 4.3.2. 계층 구조 아키텍처링 = 30
• 4.3.3. 조립 규칙 정의 = 30
• 4.3.4. 상태 모델 작성 = 31
• 4.3.5. 코드 템플릿 작성 = 32
• 5. 시스템 구현 및 사례 연구 = 35
• 5.1. 시스템 전체 구조 = 35
• 5.2. 사례 연구 : 마이크로 웨이브 오븐 프러덕트 라인 = 36
• 5.3. 사례 연구 : 엘리베이터 프러덕트 라인 = 49
• 5.4. 시스템 평가 = 64
• 6. 결론 = 66
• 참고 문헌 = 67
• ABSTRACT = 69
• 감사의 글 = 70