Modellbasierte Entwicklung von Linux-Treibern

Abstract

Diese Arbeit untersucht die Anwendbarkeit modellbasierter Entwicklungsverfahren auf die Entwicklung von Linuxkernelmodulen (Linuxtreibern). Es werden zwei unterschiedliche Konzepte hinsichtlich ihrer Machbarkeit und ihres Nutzens bewertet. Im ersten Konzept wird versucht ein Kernelmodul komplett in der UML zu beschreiben, sodass aus dem UML-Modell eine Generierung des Programmcodes des Moduls möglich ist. Hier zeigte sich, dass eine Beschreibung nur teilweise in der UML möglich und sinnvoll ist. Im zweiten Konzept wird die Fragestellung untersucht, ob eine beliebige Schnittstelle zwischen Kernel- und Userspace automatisch generiert werden kann. Ziel hierbei ist es, eine bessere Schnittstelle für Treiber und Geräte zu erhalten, welche nur schlecht durch eines der drei bestehendes Treibersubsysteme abgebildet werden kann. Diese konnte erreicht werden, ist jedoch mit Einschränkungen verbunden.

This thesis investigates the application of model based development processes on the development of Linux kernel modules (Linux device drivers). There are two different concepts under evaluation in respect of their feasibility and possible gain. The first concepts tries to completely describe a kernel module by using a UML model with the intent to make it possible to generate the complete code again using just the model. The result of this investigation showed that a description by using the UML is only partly possible and reasonable. The second concept studies the possibility of generating a user-defined interface between the kernel and user space with the intention to achieve an interface better suiting the driver and the underlying hardware than any of the three existing driver sub systems in the kernel. This has been accomplish successfully, but there remain some restrictions.