ISBN 978-3-8439-0594-7

978-3-8439-0594-7, Reihe Informatik

Alexander Viehl
Quantitative Synchronisationsanalyse kommunizierender Prozesse zum Echtzeitnachweis verteilter eingebetteter Systeme

224 Seiten, Dissertation Eberhard-Karls-Universität Tübingen (2012), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Diese Arbeit präsentiert einen Ansatz zur statisch-analytischen Echtzeitbewertung verteilter, eingebetteter Hardware-/Software-Systeme. Im Gegensatz zu thematisch verwandten simulationsbasierten Vorgehensweisen ist der Ansatz in der Lage, harte Echtzeitanforderungen zu bewerten und einen garantierten Echtzeitnachweis zu erbringen.

Das gewählte White-Box-Modell zur abstrakten Repräsentation des zeitlichen und kausalen Systemverhaltens erlaubt die Darstellung echtzeitrelevanter Eigenschaften von Hardware und Software eingebetteter Systeme. Dieses Analysemodell betrachtet die einzelnen funktionalen Komponenten des Systems als sogenannte kommunizierende Prozesse, welche zeitbehaftet sind und über komplexe Interaktionsmuster und Kommunikationsprotokolle, sowie Kommunikations- und Synchronisationsabhängigkeiten zusammen arbeiten.

Die Spezifikation der Komposition, Konfiguration und Parametrisierung erlaubt prognostische Analysen über das zu erwartende Systemverhalten in verschiedensten Einsatzszenarien unter Berücksichtigung gemeinsamer Ressourcennutzung von Verarbeitung und Kommunikation und unter Annahme von spezifizierten Systemumgebungen.

Die gegenüber Black-Box-Ansätzen detailliertere Betrachtung der genannten Systemaspekte erlaubt ein breites Einsatzfenster in verschiedenen Phasen des Entwurfs zwischen Spezifikation und Implementierung.

Die Darstellung der Anwendung und industriellen Einsetzbarkeit des entwickelten Analyseablaufs wird durch die Durchführung verschiedener Fallstudien illustriert. Diese orientieren sich am etablierten plattformbasierten Entwurfsparadigma und dokumentieren den Einsatz der Analysen zu verschiedenen Entwurfsphasen zwischen der Systemspezifikation und einer Systemimplementierung auf Ebene virtueller Prototypen.