Qinna : une architecture à base de composants pour la gestion de la qualité de service dans les systèmes embarqués mobiles

par Jean-Charles Tournier

Thèse de doctorat en Télécommunications

Sous la direction de Stéphane Ubéda.

Soutenue en 2005

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Les systèmes embarqués communicants sont de plus en plus présents dans notre environnement quotidien sous formes de PDA, téléphones portables, etc. Ces systèmes se doivent d'être ouverts afin de pouvoir accueillir de nouvelles applications tout au long de leur cycle de vie. Ils possèdent alors des contraintes fortes de types qualité de service, sécurité, tolérance aux fautes, etc. La programmation à base de composants apparaît comme une solution prometteuse pour le développement de tels systèmes. Cependant, un des frein à l'adoption de ce type de programmation est que les modèles à composants n'intègrent pas les aspects de gestion de qualité de service. Ce travail de thèse présente une architecture de gestion de qualité de service pour les systèmes embarqués mobiles à composants. Cette architecture, appelée Qinna, est définie à l'aide de composants Fractal et permet la mise en oeuvre, ainsi que la gestion dynamique, de contrats de qualité de service entre les différents composants d'un système. L'originalité de l'approche proposée permet de prendre en compte la qualité de service quelque soit le niveau considéré du système (niveau applicatif, niveau services, niveau système d'exploitation et niveau ressources). L'architecture Qinna a été validée par une évaluation qualitative à base de patrons génériques d'architecture, puis par une évaluation quantitative permettant de montrer que le coût de l'architecture reste faible. Le travail réalisé ouvre de nombreuses perspectives de recherche notamment celle de généraliser l'approche utilisée (définition d'une architecture abstraite de composant pour la prise en charge de la gestion d'une propriété non-fonctionnelle, ici la QdS) à d'autres propriétés non-fonctionnelles (par exemple la sécurité ou la tolérance aux fautes), et d'en tirer des conclusions sur la définition et la génération de conteneurs ouverts.

  • Titre traduit

    Qinna, a component-based quality of service architecture for mobile embedded systems


  • Résumé

    Component-Based Software Engineering is quickly becoming a mainstream approach to software development. At the same time, there is a massive shift from desktop applications to embedded communicating systems (e. G. PDAs or smartphones): it is especially the case for multimedia applications such as video players, music players, etc. Moreover, embedded communicating systems have to deal with open aspect: applications may come or leave the system on the fly. A key point of these systems is its ability to rigorously manage Quality of Service due to resource constraints. In this thesis, we present a component-based QoS architecture well-suited for open systems, called Qinna. Qinna is defined using Fractal components and takes into consideration the main QoS concepts (specification, provision and management) through the use of contracts between components. The Qinna architecture allows to deal with QoS of each layer of a system (application, services, operating system, resources) in order to have a fine grain management of resources. The architecture has been first validated thanks to a qualitative evaluation using generic architectural pattern. Then, Qinna has been validated from a quantitative point of view in order to demonstrate its low cost. Finally, this work opens many research perspectives such as the generalization of the architecture to other non functional properties (security, fault tolerance, etc. ).

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (X-118 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 107-111

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2999)
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