Heutzutage wird der Alltag durch komplexe eingebettete Systeme geprägt. Ein typisches Beispiel hierfür ist ein modernes Kraftfahrzeug. Dessen elektronische Infrastruktur besteht aus 30-40 über verschiedene Busse vernetzte Steuergeräte, deren Funktionalität direkt in HW und/oder in SW realisiert wird. Die Entwicklung solcher eingebetteter Systeme erweist sich aufgrund ihrer Komplexität als schwierig, zeitaufwändig und letztendlich kostenintensiv. Erschwerend kommt hinzu, dass durch die Wünsche der Kundschaft nach immer mehr Funktionalität und Sicherheit die Komplexität weiter steigen wird. Um die Kosten zu reduzieren, wird bei der Entwicklung neuer eingebetteter Systeme häufig ein evolutionärer Ansatz verfolgt. Das heißt, dass man nicht „von vorn“ anfängt sondern bestehende System-Designs gemäß den neuen Erfordernissen weiterentwickelt. In der Regel wird zunächst eine „grobe“ Systemarchitektur festgelegt, auf deren Basis die weitere Entwicklung stattfindet.

Das Finden einer geeigneten groben Systemarchitektur erfordert, dass man das Zeitverhalten bzw. die Performanz von verschiedenen HW/SW Kombinationen möglichst früh und schnell abschätzen kann, um möglichst viele Varianten berücksichtigen zu können. Bei dieser „Architekturexploration“ kann man eine gewisse Abstraktion des Systems mit Ungenauigkeiten zulassen, die zugunsten der Vorhersagbarkeit des Verhaltens bewusst in Kauf genommen werden. Die Ungenauigkeiten müssen jedoch so moderat ausfallen, dass sie im weiteren Entwicklungsverlauf berücksichtigt werden können und nicht zu „spät entdeckten“ Designfehlern bzw. aufwändigen Re-Design Zyklen führen.

Die systematische und schnelle Auffindung einer „groben Systemarchitektur“ unter den oben genannten Randbedingungen stellt bis heute eine nicht zufrieden stellend gelöste Herausforderung dar. Daher wurde das Projekt „Wormhole“ initiiert. In diesem Projekt wird ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe man schnell die Laufzeit von einer SW, die für eine bestimmte HW (A) entworfen wurde, für eine andere HW (B) abschätzen kann, ohne sie auf der zu untersuchenden HW (B) ausführen zu müssen (Einzelprozessor-Scope). Diese Informationen sind der erste Schritt in die Richtung, dass man den Entwickler bei seiner Entscheidungsfindung bezüglich einer „groben“ Systemarchitektur unterstützen möchte. Die Vision des Projektes ist es, dass man durch Kombination des „Wormhole“ und des „SymTA/S“ Ansatzes über den Einzelprozessor-Scope hinaus schließlich das Zeitverhalten ganzer Systemarchitekturen abschätzen kann.


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  • Joern Christian Braam

 

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