Characterization, integration and optimization of HW/SW components

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Rolf Ernst
• Subject Area: Computer Architecture, Embedded and Massively Parallel Systems
• Term: from 2003 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5403286

Als Konsequenz der rasch steigenden Anforderungen an die Entwurfsproduktivität ist der Entwurf eingebetteter Systeme heute durch Wiederverwendung von Komponenten und Subsystemen wachsender Anzahl und Komplexität geprägt. Die korrekte Integration dieser Komponenten hat sich zu einer zentralen Herausforderung entwickelt. Dabei müssen nicht mehr nur Hardwarekomponenten integriert werden, sondern auch die zugehörige Software, die mit eigener Basissoftware oder zumindest mit eigenem lokalem Scheduling geliefert wird. Anders als Hardwarekomponenten mit fester Ablaufsteuerung verändern programmierte Komponenten mit prioritäts- oder zeitgesteuertem Scheduling den internen Ablauf in Abhängigkeit von der Umgebung. Diese Abhängigkeit ist für Auswahl von Komponenten und deren Integration von erheblicher Bedeutung. Ein Ziel des Antrags ist daher die Charakterisierung des Komponentenverhaltens und der davon abhängigen Ausgangsmodelle in Abhängigkeit vom Eingangsmodell. Dieser Ansatz ist komplementär zum üblichen Ansatz in der Echtzeit-Datenverarbeitung, wo für ein gegebenes Eingangsmodell die Einhaltung von Deadlines analysiert bzw. ein optimales Scheduling gesucht wird. Das Ergebnis der Charakterisierung soll in Form eines Diagramms, vergleichbar einer Komponentenkennlinie, dargestellt werden. Zweites Ziel ist die globale Optimlerung eines Systems aus komplexen Komponenten. Zunächst wird als einfachstes Problem eine Methodik für die lokale Komponentenoptimierung aus bekannten Verfahren aus der Literatur entwickelt, dann soll eine stochastische globale Optimierung erstellt werden, bevor in einem dritten Schritt ein hierarchisches, heuristisches Optimierungsverfahren angestrebt wird, dass auf iterativer lokaler Optimierung aufbaut. Die stochastischen Verfahren sollen insbesondere als Vergleich dienen.

• DFG Programme: Research Grants