Approximative Analyse verteilter Echtzeitsysteme mit heterogenen Ablaufplanungsverfahren

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Frank Slomka
• Subject Area: Computer Architecture, Embedded and Massively Parallel Systems
• Term: from 2006 to 2020
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 30409870

• Final Report Year: 2014

Final Report Abstract

Bei der Analyse von eingebetteten Systemen bezüglicher Ihrer Echtzeitfähigkeit wurde in der Vergangenheit angenommen, mit einzelnen Ausnahmen, dass die durchgeführten Berechnungen unabhängig voneinander stattfinden. Diese Annahme entspricht jedoch meist nicht der Realität und führt zu Überabschätzungen in der Analyse. Einige einzelne Arbeiten betrachten die tatsächlich vorhandenen Abhängigkeiten und präsentieren mögliche Lösungen diese in die Echtzeitanalyse zu berücksichtigen. Ein Nachteil der Ansätze ist der große Rechenaufwand. In diesem Projekt wurden zum einem eine effiziente Beschreibungsmöglichkeit entwickelt diese Abhängigkeiten zu beschreiben. Zum anderen wurden Methoden entwickelt die die Berücksichtigung der Abhängigkeit in der Echtzeitanalyse effizienter gestalten. Diese Effizienzsteigerungen konnten anhand von Fallstudien in Zusammenarbeit mit Industriepartnern gezeigt werden. Damit wird in Zukunft die Echtzeitanalyse selbst von komplexen Systemen ermöglicht. Die neu entwickelten Methoden ermöglichen zusätzlich eine Abwägung zwischen Rechenaufwand und Genauigkeit der Echtzeitanalyse. Dadurch kann die Echtzeitanlyse auf die vorhandenen Gegebenheiten angepasst werden. Bei der Frage ob etwas prinzipiell machbar ist, überwiegt die Rechengeschwindigkeit der Analysegenauigkeit. Wird hingegen eine Zertifizierung angestrebt, ist die Analysegenauigkeit wichtiger als die Analysegeschwindigkeit.

Publications

• “A Scalable Approach for the Description of Dependencies in Hard Real-Time Systems”, in Proceedings of the 4th International Symposium on Leveraging Applications of Formal Methods, Verification and Validation, Berlin, Heidelberg: Springer Verlag, Okt. 2010, S. 397–411
  S. Kollmann, V. Pollex, K. Kempf und F. Slomka
  
• “Comparative Application of Real-Time Verification Methods to an Automotive Architecture”, in Proceedings of the 18th International Conference on Real-Time and Network Systems, Nov. 2010
  S. Kollmann, V. Pollex, K. Kempf, F. Slomka, M. Traub, T. Bone und J. Becker
  
• “Controller area network (can) schedulability analysis with fifo queues”, in Proceedings of the 23rd Euromicro Conference on Real-Time Systems, IEEE, Juli 2011
  R. I. Davis, S. Kollmann, V. Pollex und F. Slomka
  
• “Reducing response times by competition based dependencies”, in Proceedings of the 14th Workshop of Methoden und Beschreibungssprachen zur Modellierung und Verifikation von Schaltungen und Systemen, Feb. 2011
  S. Kollmann, V. Pollex und F. Slomka
  
• “Relaxing event densities by exploiting infeasible paths in control flow graphs”, in Proceedings of the 19th International Conference on Real-Time and Network Systems, Sep. 2011
  K. Kempf, S. Kollmann, V. Pollex und F. Slomka
  
• Method for Analysing the Real-Time Capability of a System, PCT/EP2010/051783, 2013, US8533727 B2, CA2752806A1, CN102317915A, EP2396725A1, US20120036510, WO2010092146A1
  K. Albers, S. Kollmann und F. Slomka
  
• “Schedulability analysis for controller area network (can) with fifo queues priority queues and gateways”, Real-Time Systems, Bd. 49, Nr. 1, S. 73–116, Jan. 2013
  R. I. Davis, S. Kollmann, V. Pollex und F. Slomka
  (See online at https://doi.org/10.1007/s11241-012-9167-8)