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BayWISS-Kolleg Mobilität & Verkehr www.baywiss.de

Projekte im Kolleg Mobilität und Verkehr

© chuttersnap / unsplash.com

Verfahren zur Analyse des Einflusses MCU-interner Datenströme auf die WCET

Eine der großen Herausforderungen bei der Entwicklung von hochsicherheitskritischen Echtzeitsystemen, wie bspw. der Flugregelungsanwendung, ist die Abschätzung und dadurch die Sicherstellung der Maximalen Laufzeit (WCET) der eingesetzten Software auf den Systemen. Seit langem werden hierfür statische WCET Untersuchungen eingesetzt, die sich jedoch auf Single-CPU-basierte Systeme beschränken, um den Zugriff auf gemeinsame Ressourcen zu vermeiden. Durch den Anstieg der Anforderungen an die Systeme und insbesondere durch die Implementierung von immer mehr und breitbandigeren Interfacen, ist eine reine CPU-basierte Verarbeitung der Ein/Ausgabe nicht mehr realisierbar. Um eine effiziente Verarbeitung der Ein/Ausgabe realisieren zu können muss die Verwendung spezialisierter Hardwarekomponenten wie  z.B. DMA-Controller in Betracht gezogen werden. Hierfür muss jedoch mit dem Nachteil von Ressourcenkonflikten und möglichen Verzögerungen bei Zugriffen gerechnet werden, die zukünftig mit in die Analyse einbezogen werden müssen.

Um mit der Herausforderung der interferenzbehafteten Datentransfers umgehen zu können, werden Möglichkeiten aufgezeigt, die das Verhalten der mikrocontroller-internen Datenströme wiedergeben. Hierbei werden die Abhängigkeiten der einzelnen Pfade zueinander bestimmt und die hierbei möglichen Einflüsse quantifiziert. Die dadurch gewonnenen Parameter werden daraufhin in einem generischen, mikrocontrollerunabhängigen Modell beschrieben, welches die Zusammenhänge wiedergibt und die möglichen Kollisionen beschreibt. Die hieraus gewonnenen Erkenntnisse werden in einem abschließenden Schritt dazu genutzt, die möglichen Kollisionen für Anwendungen abzuschätzen und die daraus abgeleitete Verzögerung zur Berechnung einer interferenzbehafteten WCET zu nutzen.

MITGLIED IM KOLLEG

seit

Betreuer Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg:

Prof. Dr.-Ing. Dietmar Fey

Chair of Computer Science 3 (Hardware Architectures)

Department of Computer Science

Friedrich Alexander Universität Erlangen

 

Schwerpunkte des Lehrstuhls:

  • Application specific architectures for embedded systems
  • Multi-cluster and many-core for heterogenous HPC
  • Nano-computing

Betreute Projekte:

Betreuer Technische Hochschule Ingolstadt:

Prof. em. Dr. Peter Hartlmüller

Ehemals Airbus Stiftungsprofessur „Systemtechnik in sicherheitsgerichteten Anwendungen“

an der Technische Hochschule Ingolstadt

 

Forschungsschwerpunkte:

  • Kommunikation in Echtzeitsystemen
  • Architektur eingebetteter Rechnersysteme
  • HW-nahe SW-Entwicklung

Betreute Projekte:

Georg Seifert

Technische Hochschule Ingolstadt

Koordination des Verbundkollegs Mobilität und Verkehr

Treten Sie mit uns in Kontakt. Wir freuen uns auf Ihre Fragen und Anregungen zum Verbundkolleg Mobilität und Verkehr.

Judith Demharter

Judith Demharter

Technische Hochschule Ingolstadt
Esplanade 10
85049 Ingolstadt

Telefon: +49 841 93483789
mobilitaet-verkehr.vk@baywiss.de