results
[msc-thesis1617.git] / results.arch.tex
index 1f33b15..20f0402 100644 (file)
-\section{Architecture}
-\subsection{Devices}
-The client code for the devices is compiled from one codebase. For a device to
-be eligible for \glspl{mTask} it must be able to compile the shared codebase
-and implement (part of) the device specific interface. The shared codebase only
-uses standard \gls{C} and no special libraries or tricks are used. Therefore
-the code is compilable for almost any device or system. Note that it is not
-needed to implement a full interface. The full interface excluding the device
-specific settings is listed in Appendix~\ref{app:device-interface}. The
-interface works in a similar fashion as the \gls{EDSL}. Devices do not have to
-implement all functionality, this is analogous to the fact that views do not
-have to implement all type classes in the \gls{EDSL}.  When the device connects
-for the first time with a server the specifications of what is implemented is
+The goal of the total system is to facilitate an ecosystem in which an
+\gls{iTasks}-system can add, change and remove devices at runtime. Moreover,
+the \gls{iTasks}-system can send \glspl{mTask} --- compiled at runtime to
+bytecode by the \gls{mTask}-view --- to the device. The device runs an
+interpreter which can execute the \gls{Task}'s bytecode. Device profiles should
+be persistent during reboots of the \gls{iTasks}-system. The methods of
+interacting with \glspl{mTask} should be analogous to interacting with
+\gls{iTasks}-\glspl{Task}. Meaning that programmers can access the \glspl{SDS}
+made for a device in the same way as a regular \gls{SDS} and they can execute
+\glspl{mTask} as if it where a normal \gls{iTasks}-\gls{Task}.
+
+The following terms will be used throughout the following chapter:
+\begin{itemize}
+       \item Device, Client
+
+               This denotes the actual device connected to the system. This can be a
+               real device such as a microcontroller but it can also just be a program
+               on the same machine as the server functioning as a client.
+       \item Server, \gls{iTasks}-System
+
+               This is the actual executable serving the \gls{iTasks} application. The
+               system contains \glspl{Task} taking care of the communication with the
+               clients.
+       \item System
+
+               The system describes the complete ecosystem, containing both the server
+               and the clients including the communication between them.
+       \item Engine
+
+               The runtime system of the client is called the engine. This program
+               handles communicating with the server and runs the interpreter for the
+               \glspl{Task} on the client.
+\end{itemize}
+
+\section{Devices}
+A device is suitable for the system if it can run the engine.
+The engine is compiled from one codebase and devices implement (part of) the
+device specific interface. The shared codebase only uses standard \gls{C} and
+no special libraries or tricks are used. Therefore, the code is compilable for
+almost any device or system. Note that it is not needed to implement a full
+interface. The full interface --- excluding the device specific settings --- is
+listed in Appendix~\ref{app:device-interface}.  The interface works in a
+similar fashion as the \gls{EDSL}. Devices do not have to implement all
+functionality, this is analogous to the fact that views do not have to
+implement all type classes in the \gls{EDSL}.  When the device connects for the
+first time with a server the specifications of what is implemented is
 communicated.
 
 At the time of writing the following device families are supported and can run
 the device software.
 \begin{itemize}
-       \item \texttt{POSIX} compatible systems
-               
+       \item \texttt{POSIX} compatible systems connected via \gls{TCP}.
+
                This includes systems running \emph{Linux} and \emph{MacOS}.
-       \item \texttt{STM32} family microcontrollers supported by \texttt{ChibiOS}.
+       \item \texttt{STM32} family microcontrollers supported by \texttt{ChibiOS}
+               connected via serial communication.
 
                This is tested in particular on the \texttt{STM32f7x} series \gls{ARM}
                development board.
-       \item Microcontrollers programmable by the \emph{Arduino} \gls{IDE}.\\
-               
-               This does not only include \emph{Arduino} compatible boards but also
-               other boards capable of running \emph{Arduino} code. The code
-               has been found working on the \texttt{ESP8266} powered \emph{NodeMCU}.
-               It is tested on devices as small as the regular \emph{Arduino UNO}
-               board that only boasts a meager \emph{2K} of \emph{RAM}.
+       \item Microcontrollers who are programmable in the \gls{Arduino} \gls{IDE}
+               connected via serial communication or via \gls{TCP} over WiFi.
+
+               This does not only include \gls{Arduino} compatible boards but also
+               other boards capable of running \gls{Arduino} code. A port of the
+               client has been made for the \texttt{ESP8266} powered \emph{NodeMCU}
+               that is connected via \gls{TCP} over WiFi. A port also has been made
+               for the regular \gls{Arduino} \emph{UNO} board which only boasts a
+               meager \emph{2K} of \emph{RAM}.  The stack size and storage for such
+               small amount of \emph{RAM} have to be smaller than default but it still
+               suitable to hold a hand full of \glspl{Task}.
 \end{itemize}
 
+\subsection{Client}
+\subsubsection*{Engine}
+The client is in a constant loop listening for input and waiting to execute
+\gls{Task}. The pseudocode for this is shown in Algorithm~\ref{alg:client}.
+
+\todo{make algorithm}
+\begin{algorithm}[H]
+       \KwData{\textbf{stack} stack, \textbf{time} $t, t_p$}
+
+       $t\leftarrow\text{now}()$\;
+       \Begin{
+               \While{true}{
+                       $t_p\leftarrow t$\;
+                       $t\leftarrow\text{now}()$\;
+                       \If{notEmpty$($queue$)$}{
+                               $task\leftarrow \text{queue.pop}()$\;
+                               $task$.wait $\leftarrow task$.wait $-(t-t_p)$\;
+                               \eIf{$task.wait>t_0$}{
+                                       queue.append$(task)$\;
+                               }{
+                                       run\_task$(task)$\;
+                               }
+                       }
+               }
+       }
+       \caption{Engine pseudocode}\label{alg:client}
+\end{algorithm}
+
+\subsubsection*{Storage}
+\glspl{Task} and \glspl{SDS} are stored on the client in one big memory space
+that is fully allocated at the start of the program. The space could also have
+been dynamically allocated but that would require using the heap which is
+unwanted in small memory environments. \Glspl{Task} grow from the bottom up
+and \glspl{SDS} grow from the top down. When a \gls{Task} or \gls{SDS} is
+removed, all \glspl{Task} are relocated in the memory space to not leave
+holes. Both \glspl{Task} and \glspl{SDS} are stored as structs and helper
+functions are available to loop through them without having to fiddle in the
+memory space. The instance for \glspl{Task} and \glspl{SDS} are shown in
+Listing~\ref{lst:structs} accompanied by the helper functions for \glspl{Task}.
+\Glspl{Task} consist the length, interval, last run time, id and the bytecode.
+\Glspl{SDS} consist just of an id, value and type. The pointer to the bytecode
+of the \gls{Task} always points to the location in the memory space.
+
+\begin{lstlisting}[language=C,label={lst:structs},%
+       caption={The data type storing the \glspl{Task}}]
+struct task {
+       uint16_t tasklength;
+       uint16_t interval;
+       unsigned long lastrun;
+       uint8_t taskid;
+       uint8_t *bc;
+};
+
+struct task *task_head(void);
+struct task *task_next(struct task *t);
+
+struct sds {
+       int id;
+       int value;
+       char type;
+};
+
+struct sds *sds_head(void);
+struct sds *sds_next(struct sds *s);
+\end{lstlisting}
+
+\subsubsection*{Interpretation}
+Execution of a \gls{Task} always start with prepared the stack and the program
+counter and stack pointer are set to zero and the bottom respectively. When
+finished, the interpreter executes one step at the time while the program
+counter is smaller than the program length. The code for this is listed in
+Listing~\ref{lst:interpr}. One execution step is basically a big switch
+statement going over all possible bytecode instructions. Some instructions are
+detailed upon in the listing. The \CI{BCPush} instruction is a little more
+complicated in the real code because some decoding will take place as not all
+\CI{BCValue}'s are of the same length and are encoded.
+
+\begin{lstlisting}[language=C,label={lst:interpr},%
+       caption={Rough code outline for interpretation}]
+#define f16(p) program[pc]*265+program[pc+1]
+
+void run_task(struct task *t){
+       uint8_t *program = t->bc;
+       int plen = t->tasklength;
+       int pc = 0;
+       int sp = 0;
+       while(pc < plen){
+               switch(program[pc++]){
+               case BCNOP:
+                       break;
+               case BCPUSH:
+                       stack[sp++] = pc++ //Simplified
+                       break;
+               case BCPOP:
+                       sp--;
+                       break;
+               case BCSDSSTORE:
+                       sds_store(f16(pc), stack[--sp]);
+                       pc+=2;
+                       break;
+               // ...
+               case BCADD: trace("add");
+                       stack[sp-2] = stack[sp-2] + stack[sp-1];
+                       sp -= 1;
+                       break;
+               // ...
+               case BCJMPT: trace("jmpt to %d", program[pc]);
+                       pc = stack[--sp] ? program[pc]-1 : pc+1;
+                       break;
+}
+\end{lstlisting}
+
 \subsection{Specification}
-Devices are stored in a record type and all devices in the system are stored in
-a \gls{SDS} containing all devices. From the macro settings in the interface
-file a profile is created for the device that describes the specification. When
-a connection between the server and a client is established the server will
-send a request for specification. The client will serialize his specification
-and send it to the server so that the server knows what the client is capable
-of. The exact specification is listed in Listing~\ref{lst:devicespec}
-
-\begin{lstlisting}[language=Clean,label={lst:devicespec},
+The server stores a description for every device available in a record type
+which are stored in a \gls{SDS}. From the macro settings in
+the interface file, a profile is created for the device that describes the
+specification. When a connection between the server and a client is established
+the server will send a request for specification. The client will serialize his
+specification and send it to the server so that the server knows what the
+client is capable of. The exact specification is shown in
+Listing~\ref{lst:devicespec} and stores the peripheral availability, the memory
+available for storing \glspl{Task} and \glspl{SDS} and the size of the stack.
+
+\begin{lstlisting}[label={lst:devicespec},
        caption={Device specification for \glspl{mTask}}]
 :: MTaskDeviceSpec =
-       {haveLed     :: Bool
-       ,haveAio     :: Bool
-       ,haveDio     :: Bool
-       ,bytesMemory :: Int
+       { haveLed     :: Bool
+       , haveLcd     :: Bool
+       , have...
+       , bytesMemory :: Int
+       , stackSize   :: Int
+       , aPins       :: Int
+       , dPins       :: Int
        }
 \end{lstlisting}
 
-\subsection{Communication}
-The communication to and fro a device runs via a single \gls{SDS}. Every
-device has a specific resource that is used to connect to the device. The
-current system supports connecting devices via a serial connection and via a
-\gls{TCP} connection. Every device has the type \CI{MTaskDevice} and which
-is listed in Listing~\ref{lst:mtaskdevice}. When a device is added a background
-task is started that runs the \CI{synFun}. The \CI{synFun} is the task that
-synchronizes the channel \gls{SDS} with the actual device. For the \gls{TCP}
-device this is a simple \CI{tcpconnect}. The \CI{TaskId} of the background task
-is saved to be able to stop the task in the future. When the task is unable to
-connect it will set the \CI{deviceError} field to notify the user.
-\todo{netter maken}
-
-\begin{lstlisting}[language=Clean,caption={Device type},label={lst:mtaskdevice}]
+\section{iTasks}
+The server part of the system is written in \gls{iTasks}. Functions for
+managing devices, \glspl{Task} and \glspl{SDS} have been created to support the
+functionality. An interactive application has been created that allows an
+interactive management console for the \gls{mTask} system. This interface
+provides functionality to list \glspl{SDS}, add \glspl{Task}, remove
+\glspl{Task}, administrate devices and view the state of the system.
+
+\subsection{Device Storage}
+All devices that have been connected to the server are stored in a \gls{SDS}.
+The \gls{SDS} contains a list of \CI{MTaskDevice}s. The \CI{MTaskDevice}
+definition is shown in Listing~\ref{lst:mtaskdevice} accompanied with the used
+classes and types.
+
+\begin{lstlisting}[caption={Device type},label={lst:mtaskdevice}]
+deviceStoreNP :: Shared [MTaskDevice]
+deviceShare :: MTaskDevice -> Shared MTaskDevice
+
 :: Channels :== ([MTaskMSGRecv], [MTaskMSGSend], Bool)
+:: BCState = ... // Compiler state, explained in later sections
 :: MTaskResource 
        = TCPDevice TCPSettings
        | SerialDevice TTYSettings
@@ -74,11 +234,283 @@ connect it will set the \CI{deviceError} field to notify the user.
                , deviceError :: Maybe String
                , deviceChannels :: String
                , deviceName :: String
+               , deviceState :: BCState
                , deviceTasks :: [MTaskTask]
                , deviceData :: MTaskResource
                , deviceSpec :: Maybe MTaskDeviceSpec
+               , deviceShares :: [MTaskShare]
        }
 
+channels :: MTaskDevice -> Shared Channels
+
 class MTaskDuplex a where
        synFun :: a (Shared Channels) -> Task ()
 \end{lstlisting}
+
+The \CI{deviceResource} component of the record must implement the
+\CI{MTaskDuplex} interface that provides a function that launches a \gls{Task}
+used for synchronizing the channels. The \CI{deviceTask} stores the
+\gls{Task}-id for this \gls{Task} when active so that it can be checked upon.
+This top-level task has the duty to report exceptions and errors as they are
+thrown by setting the \CI{deviceError} field. All communication goes via these
+channels. If the system wants to send a message to the device, it just puts it
+in the channels.  Messages sent from the client to the server are also placed
+in there. In the case of the \gls{TCP} device type, the \gls{Task} is just a
+simple wrapper around the existing \CI{tcpconnect} function in \gls{iTasks}. In
+case of a device connected by a serial connection, it uses the newly developed
+serial port library of \gls{Clean}\footnote{\url{%
+https://gitlab.science.ru.nl/mlubbers/CleanSerial}}.
+
+Besides all the communication information, the record also keeps track of the
+\glspl{Task} currently on the device, the compiler state (see
+Section~\ref{sec:compiler}) and the according \glspl{SDS}. Finally, it stores
+the specification of the device that is received when connecting. All of this
+is given in Listing~\ref{lst:mtaskdevice}. The definitions of the message
+format are explained in the following section.
+
+\subsection{Integration}
+When the system starts up, the devices from the previous execution still
+residing in the \gls{SDS} must be cleaned up. It might be the case that they
+contain \glspl{Task}, \glspl{SDS} or errors that are no longer applicable in
+this run. A user or programmer can later choose to reconnect to some devices.
+
+\begin{lstlisting}[caption={Starting up the devices},%
+       label={lst:startupdevs}]
+startupDevices :: Task [MTaskDevice]
+startupDevices = upd (map reset) deviceStoreNP
+       where reset d = {d & deviceTask=Nothing, deviceTasks=[], deviceError=Nothing}
+\end{lstlisting}
+
+The system's management is done through the interface of a single \gls{Task}
+called \CI{mTaskManager}. To manage the system, a couple of different
+functionalities are needed and are launched. An image of the management
+interface is shown in Figure~\ref{lst:manage}. The left sidebar of the
+interface shows the list of example \glspl{Task} that are present in the
+system. When clicking a \gls{Task}, a dialog opens in which you can select the
+device to send the \gls{Task} to. The dialog might contain user specified
+variables. All example \glspl{mTask} are of the type 
+\CI{Task (Main (ByteCode () Stmt))} and can thus ask for user input first if
+needed for parameterized \glspl{mTask}. The bottom panel shows the device
+information. In this panel, the devices can be created and modified.  Moreover,
+this panel allows the user to reconnect with a device after a restart of the
+server application.
+
+\todo{redo this image}
+\begin{figure}[H]
+       \centering
+       \includegraphics[width=\linewidth]{manage}
+       \caption{The device management interface}\label{lst:manage}
+\end{figure}
+
+\subsection{Shares}
+The architecture of the system keeps track of the \glspl{SDS} stored on
+the client in the big devices \gls{SDS}. Client-\glspl{SDS} can be stored on
+one device at the same time. This means that if a \gls{SDS} updates, everyone
+watching it will be notified. This would result in to a lot of notifications
+that are not meant for the listener. Moreover, when a client updates the
+\gls{SDS} this is processed by the connection handler and results in an update
+of the real \gls{SDS}. Finally, the \gls{SDS} of a client must be synchronized
+with the actual device. Thus, when an \gls{iTasks}-\gls{Task} writes the
+client-\gls{SDS}, it must be propagated to the real device. There are several
+ways of tackling this problem each with their own pros and cons and their own
+level of abstraction.
+
+First an actual \gls{iTasks}-\gls{SDS} for every \gls{SDS} used in a client can
+be instantiated with one \gls{iTasks}-\gls{Task} listening to the \gls{SDS} and
+synchronizing it with the device when an update occured. This approach is very
+expensive as it requires a lot of listening \glspl{Task}.
+
+Improved on this, a single \gls{iTasks}-\gls{SDS} can be created for every
+devices that stores the respective \glspl{SDS}. Using the \CI{mapReadWrite}
+functions, a single \gls{SDS} per device can be created as a lens that allows
+mapping on a single client-\gls{SDS}. However, This approach still requires
+\glspl{Task} listening to the \gls{SDS} and when a \gls{SDS} is written,
+everyone is notified, even if the \gls{Task} wanted to only watch a single
+different \gls{SDS}.
+
+Ultimately, the current approach --- a single \gls{SDS} for the entire system
+--- was explored. To create \glspl{SDS} per device or per client-\glspl{SDS} a
+\CI{mapReadWrite} can be used but it suffers the same problem as mentioned
+before. Moreover, a \gls{Task} still has to watch the \gls{SDS} and communicate
+the client-\gls{SDS} updates to the actual device. Both of these problems can
+be solved using a tailor made share heavily depending on parametric lenses. The
+type signature of the share then is as listed in Listing~\ref{lst:actualdev}.
+
+\begin{lstlisting}[label={lst:actualdev},%
+       caption={Device \gls{SDS}}]
+deviceStore :: Shared [MTaskDevice]
+\end{lstlisting}
+
+\subsection{Parametric Lenses}
+The type of the parametric lens is \CI{Maybe (MTaskDevice, Int)}. The \gls{SDS}
+can be responsible for the entire list of devices, from now on global.
+Moreover, the \gls{SDS} can focus on a single device, from now on local. A
+local \gls{SDS} can also specifically focus on a single \gls{SDS} on a single
+device, from now on called local-share.
+
+\paragraph{Global \glspl{SDS}: }
+Accessing the global \gls{SDS} is just a matter of focussing the
+\CI{deviceStore} with the \CI{Nothing} parameter. The signature for
+\CI{deviceStore} was given in Chapter~\ref{chp:arch}. The actual implementation
+is as in Listing~\ref{lst:global}
+
+\begin{lstlisting}[label={lst:shareimpl},%
+       caption={Base share implementation}]
+deviceStoreNP :: RWShared (Maybe (MTaskDevice, Int)) [MTaskDevice] [MTaskDevice]
+deviceStoreNP = sdsFocus Nothing deviceStore
+\end{lstlisting}
+
+
+
+
+\paragraph{Local \glspl{SDS}: }
+\paragraph{Local-share specific \glspl{SDS}: }
+
+The implementation for the share is shown in Listing~\ref{lst:shareimpl}. The
+\CI{realDeviceStore} \gls{SDS} is not exported through the header files. This
+\gls{SDS} contains the actual \gls{SDS} that writes to disk or memory.
+\CI{Int} is the identifier of the \gls{SDS}. The \gls{iTasks} way of applying
+lenses is through the \CI{sdsFocus} function and through the \CI{sdsLens}
+functions. \CI{sdsFocus} allows the programmer to fix the parameter.
+\CI{sdsLens} is basically a \CI{mapReadWrite} that has access to the parameter.
+This allows the programmer to create filters and lenses. Both of the methods
+are not good enough for the device \gls{SDS} because they do not achieve the
+writing to the actual device. Writing to a device requires being able to write
+to \glspl{SDS}. To solve this problem, a real base \gls{SDS} is created. All
+the details are visible in Listing~\ref{lst:shareimpl}.
+
+\section{Communication}
+The communication from the server to the client and vice versa is just a
+character stream containing encoded \gls{mTask} messages. The specific encoding
+is visible in Appendix~\ref{app:communication-protocol}. The type holding the
+messages in Listing~\ref{lst:avmsg}. Detailed explanation about the message
+types will be given in the following subsections.
+
+\begin{lstlisting}[label={lst:avmsg},caption={Available messages}]
+:: MTaskId :== Int
+:: MSDSId :== Int
+:: MTaskFreeBytes :== Int
+:: MTaskMSGRecv
+       = MTTaskAck MTaskId MTaskFreeBytes | MTTaskDelAck MTaskId
+       | MTSDSAck MSDSId                  | MTSDSDelAck MSDSId
+       | MTPub MSDSId BCValue             | MTMessage String
+       | MTDevSpec MTaskDeviceSpec        | MTEmpty
+
+:: MTaskMSGSend
+       = MTTask MTaskInterval String | MTTaskDel MTaskId
+       | MTShutdown                  | MTSds MSDSId BCValue
+       | MTUpd MSDSId BCValue        | MTSpec
+
+:: MTaskInterval = OneShot | OnInterval Int | OnInterrupt Int
+\end{lstlisting}
+
+\subsection{Add a device}
+A device can be added by filling in the \CI{MTaskDevice} record as much as
+possible and running the \CI{connectDevice} function. This function grabs the
+channels, starts the synchronization \gls{Task}, makes sure the errors are
+handled when needed and runs a processing function in parallel to react on the
+incoming messages. Moreover, it sends a specification request to the device in
+question to determine the details of the device and updates the record to
+contain the top-level \gls{Task}-id. All the device functionality heavily
+depends on the specific \CI{deviceShare} function that applies a function a device in
+the \gls{SDS} when they are equal. Device equality is defined as equality on
+their channels. This allows you to give an old device record to the function
+and still update the latest instance. Listing~\ref{lst:connectDevice} shows the
+connection function.
+
+\begin{lstlisting}[label={lst:connectDevice},%
+       caption={Connect a device}]
+withDevices :: MTaskDevice (MTaskDevice -> MTaskDevice) -> Task [MTaskDevice]
+
+connectDevice :: (MTaskDevice (Shared Channels) -> Task ()) MTaskDevice -> Task Channels
+connectDevice procFun device = let ch = channels device
+       in appendTopLevelTask 'DM'.newMap True
+               (procFun device ch -||- catchAll (getSynFun d.deviceData ch) errHdl)
+               >>= \tid->withDevices device (\d->{d&deviceTask=Just tid,deviceError=Nothing})
+               >>| upd (\(r,s,ss)->(r,s++[MTSpec],ss)) ch
+       where
+               errHdl e = withDevices device (\d->{d & deviceTask=Nothing, deviceError=Just e}) @! ()
+\end{lstlisting}
+
+Figure~\ref{fig:handshake} shows the connection diagram. The client responds to
+the server with their device specification. This is detected by the processing
+function and the record is updated accordingly.
+
+\begin{figure}[H]
+       \centering
+       \begin{sequencediagram}
+               \newthread{s}{Server}
+               \newinst[4]{c}{Client}
+               \begin{call}{s}{MTSpec}{c}{MTDevSpec}
+               \end{call}
+       \end{sequencediagram}
+       \caption{Connect a device}\label{fig:handshake}
+\end{figure}
+
+\subsection{\glspl{Task} \& \glspl{SDS}}
+When a \gls{Task} is sent to the device it is added to the device record
+without an identifier. The actual identifier is added to the record when the
+acknowledgement of the \gls{Task} by the device is received. The connection
+diagram is shown in Figure~\ref{fig:tasksend}.
+
+\begin{figure}[H]
+       \centering
+       \begin{sequencediagram}
+               \newthread{s}{Server}
+               \newinst[4]{c}{Client}
+               \begin{call}{s}{MTSDS}{c}{MTSDSAck}
+               \end{call}
+               \begin{call}{s}{MTTask}{c}{MTTaskAck}
+               \end{call}
+       \end{sequencediagram}
+       \caption{Sending a \gls{Task} to a device}\label{fig:tasksend}
+\end{figure}
+
+The function for sending a \gls{Task} to the device is shown in
+Listing~\ref{lst:sendtask}. First the \gls{Task} is compiled into messages. The
+details of the compilation process are given in Section~\ref{sec:compiler}.
+The new \glspl{SDS} that were made during compilation are added to the
+deviceshares that were made during the compilation are merged with the existing
+shares on the device. Furthermore the messages are placed in the channel share
+of the device. This will result in sending the actual \gls{SDS} specification
+and \gls{Task} specifications to the device. A \gls{Task} record is created
+with the identifier $-1$ to denote a \gls{Task} not yet acknowledged. Finally
+the device itself is updated with the new state and with the new \gls{Task}.
+When the device returns an acknowledgement the \gls{Task} is updated
+accordingly.
+
+\begin{lstlisting}[label={lst:sendtask},%
+       caption={Sending a \gls{Task} to a device}]
+makeTask :: String Int -> Task MTaskTask
+makeTask name ident = get currentDateTime @ \dt->{MTaskTask | name=name, ident=ident, dateAdded=dt}
+
+makeShare :: String Int BCValue -> MTaskShare
+makeShare withTask identifier value = {MTaskShare | withTask=[withTask], identifier=identifier, value=value}
+
+sendTaskToDevice :: String (Main (ByteCode a Stmt)) (MTaskDevice, MTaskInterval) -> Task [MTaskDevice]
+sendTaskToDevice wta mTask (device, timeout)
+# (msgs, newState) = toMessages timeout mTask device.deviceState
+# shares = [makeShare wta sdsi sdsval\\{sdsi,sdsval}<-newState.sdss, (MTSds sdsi` _)<-msgs | sdsi == sdsi`] 
+= updateShares device ((++) shares)
+       >>| sendMessages msgs device
+       >>| makeTask wta -1
+       >>= withDevices device o addTaskUpState newState
+       where
+               addTaskUpState :: BCState MTaskTask MTaskDevice -> MTaskDevice
+               addTaskUpState st task device = {MTaskDevice | device &
+                       deviceState=st, deviceTasks=[task:device.deviceTasks]}
+\end{lstlisting}
+
+\subsection{Miscellaneous Messages}
+There exists one special type of message that is sent to the device only when
+it needs to reboot. When the server wants to stop the bond with the device it
+sends the \CI{MTShutdown} message. The device will then clear his memory, thus
+losing all the \glspl{SDS} and \glspl{Task} that were stored and reset itself.
+Shortly after the shutdown message a new server can connect to the device
+because the device is back in listening mode.
+
+\section{Lifting mTask to iTasks}
+\todo{task lifting}
+
+\section{Examples}
+\todo{example program (demo)}