Verteilte Echtzeitsysteme - CS 4 - Friedrich-Alexander-Universität ...
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<strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong><br />
<strong>Friedrich</strong>-<strong>Alexander</strong>-<strong>Universität</strong> Erlangen-Nürnberg<br />
Lehrstuhl Informatik 4 (<strong>Verteilte</strong> Systeme und Betriebssysteme)<br />
www4.informatik.uni-erlangen.de<br />
08. Juli 2013<br />
<strong>Echtzeitsysteme</strong><br />
Reagieren auf:<br />
physikalische Ereignisse<br />
logische Ereignisse<br />
Sind komplex<br />
Sind sicherheitskritisch<br />
Rechtzeitigkeit<br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 2/8<br />
<strong>Echtzeitsysteme</strong><br />
Reagieren auf:<br />
physikalische Ereignisse<br />
logische Ereignisse<br />
Sind komplex<br />
Sind sicherheitskritisch<br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 2/8<br />
Ereignisgesteuert<br />
Prioritätsbasiert<br />
Auflösung zur Laufzeit:<br />
gegenseitigem Ausschluß<br />
Datenabhängigkeiten<br />
Zustandsänderung<br />
Einfach für den Entwickler<br />
Rechzeitigkeit schwer garantierbar<br />
Sensor 1<br />
Sensor2<br />
Entwurfsmöglichkeiten<br />
Controller<br />
in x Millisekunden<br />
10 ms < x < 40 ms<br />
maximaler Jitter: 2 ms<br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 3/8<br />
Actor
Zeitgesteuert<br />
Entwurfsmöglichkeiten<br />
statischer Ablaufplan<br />
statische Auflösung von:<br />
gegenseitigem Ausschluß<br />
Datenabhängigkeiten<br />
Zustandsänderung<br />
analysierbar<br />
Rechtzeitigkeit einfach<br />
garantierbar<br />
ABER:<br />
viel Vorabwissen nötig<br />
hoher Aufwand<br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 4/8<br />
Real-Time Systems Compiler<br />
.h<br />
.h<br />
Echtzeitsystem<br />
(liegt im Quelltext vor)<br />
.c<br />
.h<br />
.c<br />
.c<br />
Abhängigkeiten<br />
WCET−Analyse<br />
Sensor 1<br />
Sensor2<br />
Controller<br />
Actor<br />
Ablaufplanung<br />
Zeit<br />
Werkzeugbasierter Ansatz<br />
Codegenerierung<br />
basiert auf Konzepten des Compilerbaus<br />
Abbildung auf:<br />
unterschiedliche Betriebssysteme (ereignis-/zeitgesteuert)<br />
Mehrkernprozessoren<br />
.c .h .oil<br />
Echtzeitsystem<br />
(als OSEKtime−Anwendung)<br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 5/8<br />
Zeitgesteuert<br />
Entwurfsmöglichkeiten<br />
statischer Ablaufplan<br />
statische Auflösung von:<br />
gegenseitigem Ausschluß<br />
Datenabhängigkeiten<br />
Zustandsänderung<br />
analysierbar<br />
Rechtzeitigkeit einfach<br />
garantierbar<br />
ABER:<br />
viel Vorabwissen nötig<br />
hoher Aufwand<br />
ereignisgesteuerte Systeme vorherrschend<br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 4/8<br />
Herausforderung: <strong>Verteilte</strong> Echtzeit Werkzeugbasierter Ansatz<br />
Ziel: globaler statischer Ablaufplan<br />
Rechtzeitigkeit garantieren<br />
Beachtung von:<br />
Abhängigkeiten der einzelnen Fäden<br />
Eigenschaften der Knoten<br />
Peripherie<br />
Rechenleistung<br />
Kommunikationssystem<br />
Topologie<br />
Nachrichtenaustausch<br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 6/8
Studentische Arbeiten<br />
Bachelor- und Masterarbeiten<br />
Systembeschreibung<br />
Finden einer Beschreibungssprache (z.B. AADL, SysML, ...)<br />
Einlesen des Systems<br />
Allokation und Ablaufplanung<br />
geeignetes Binden von Softwaremodulen an Rechenknoten<br />
finden eines globalen Ablaufplans<br />
weitere Arbeiten<br />
Transformation des I4Copter<br />
Weiterentwicklung des I4Copter<br />
Weiterentwicklung des RTSC<br />
Einblicke in den Übersetzerbaukasten<br />
LLVM<br />
Auf Nachfrage<br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 7/8<br />
Interesse??<br />
Arbeiten:<br />
Vorbeikommen!<br />
Mail an klaus@cs.fau.de<br />
Veranstaltungen:<br />
Vorlesung im Wintersemester: Echtzeitsystem<br />
Vorlesung im Sommersemester: Verlässliche <strong>Echtzeitsysteme</strong><br />
(FAU/INF4) <strong>Verteilte</strong> <strong>Echtzeitsysteme</strong> (SS 2013) 8/8
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