Entwicklung von Scheduling Verfahren und Kommunikationsmechanismen für Sicherheitskritische Multicore Echtzeit-Systeme, sowie Verfahren zur Analyse und Bewertung deren Echtzeitanforderungen

 

 

Dieses Forschungsprojekt beschäftigt sich mit Mechanismen zur Verteilung der Software auf den Kernen von Multicore Prozessoren (dem sog. Scheduling), sowie Verfahren zur Analyse und Bewertung hinsichtlich Echtzeiteigenschaften und der Dependability (Safety, Reliability, Availability, Maintainability) dieser Systeme.

 

Die Funktionen von Eingebetteten Systemen werden immer intelligenter, erleichtern dadurch das tägliche Leben und ermöglichen somit eine sicherere Umwelt. Die Realisierung der Funktionalität erfolgt zum größten Teil in Software, welche bislang auf Singlecore Prozessoren ausgeführt wird. Das Problem an Singlecore Lösungen und Systemen mit mehreren Prozessoren ist, dass bisherige Konzepte zur Leistungssteigerung, wie die Erhöhung der Taktrate, in vielen Bereichen bereits nicht mehr angewandt werden können. Eine mögliche Lösung ist der Umstieg auf Multicore Systeme, welcher aktuell erfolgt.

 

 

Die effiziente und sichere Nutzung von Multicore Systemen stellt daher einen unabdingbaren Innovationsfaktor dar, um die Rechenleistung entsprechend der steigenden Funktionalitätsanforderungen bedienen zu können. Des Weiteren können durch Multicore Systeme erhebliche Kosten eingespart werden.

Dies liegt zum einen an der Möglichkeit der Zusammenführung von Steuergeräten aufgrund der erhöhten Rechenleistung und zum anderen an der niedrigeren Taktrate, wodurch Kühlmechanismen eingespart werden können.

 

 

Arbeitsziele

  • Temporale Robustheit (Klassifizierung von Scheduling Algorithmen entsprechend der ASIL-Klassen, Untersuchung von temporalen Fehlern und Störungen)
  • Quantitative Robustheitsbetrachtung von Dynamischen Multicore Scheduling Algorithmen
  • Modellierung von Signalketten und robuste und effiziente Signalkommunikation (bezüglich temporaler Qualität und Datenkonsistenz) zwischen nebenläufigen Prozessen
  • Untersuchung von Echtzeit-Kommunikationsmechanismen auf temporale Robustheit
  • Erstellung eines vollgraphischen On-Line Echtzeitsystem Modell-Editors
  • Entwicklung eines Visualisierungs-Framework für Ereignisverläufe und Metriken in Echtzeitsystemen
  • Trace-basierte Echtzeitsystem-Model-Rekonstruktion
  • Transformation von Architekturbeschreibungssprachen
  • Parallelisierung einer Ereignisorientierten Simulation
  • Automotive Powertrain Multicore Prototyp zur statischen und dynamischen Allokation von Software auf Multicore-Systeme
  • Standardisierte Architekturbeschreibung unter Verwendung von AUTOSAR und Evaluierung der Partitionierung und Verteilung der Softwarefragment

 

 

Förderprogramm

FKZ: AZ-980-11

 

Kooperationspartner

 

 

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