Im Flugzeug und im Automobil werden dem Piloten bzw. dem Fahrer immer mehr softwarebasierte Funktionen zur Verfügung gestellt. Dieser stetige Anstieg an Softwarefunktionen resultiert in einer steigenden Anzahl an dafür benötigten Steuergeräten. Als Kostenreduktion werden bereits heute Multicore-Prozessoren verwendet, auf welchen anschließend die entsprechenden Funktionen integriert (Hochintegration) werden. Um den Nutzungsgrad eines Multicore-Prozessors weiter zu verbessern, ist eine Alternative zu den bislang statisch konfigurierten Softwaresystemen erforderlich. Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit, bildet die Überlegung, dass viele Zusatzfunktionen während der Fahrt oder dem Flug nur phasenweise aktiv sind.
Diese Arbeit beschreibt ein Konzept eines zur Laufzeit rekonfigurierbares Softwaresystem für Multicore-Embedded-Steuergeräte und dessen Referenzimplementierung. Durch die Berücksichtigung der phasenabhängigen Rechenzeit der ausgeführten Funktionen kann durch das beschriebene Konzept der Nutzungsgrad der Rechenleistung von hochintegrierten Steuergeräten weiter gesteigert werden.:1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Praktisches Beispiel zur Verdeutlichung der Motivation
1.3 Zielsetzung
1.4 Aufbau der Arbeit
1.5 Zusammenfassung
2 Grundlagen
2.1 Eingebettete Steuergeräte
2.2 System Modell
2.3 Scheduling in Echtzeitsystemen
2.4 Knowledgebase
2.5 Linux für Echtzeitsysteme
3 Analyse der Zieldomänen und der Forschung
3.1 Stand der Technik
3.2 Stand der Forschung
3.3 Zusammenfassung
4 Anforderungen und Grundlagen von HAMS
4.1 Situationsanalyse der Zieldomänen
4.2 Anforderungen und Einschränkungen des HAMS-Konzepts
4.3 Phasen in Echtzeitsystemen
4.4 Zusammenfassung
5 Hierarchischer Aufbau der HAMS-Komponenten
5.1 Übersicht der HAMS-Komponenten
5.2 Second Level Scheduler (SLS)
5.3 First Level Scheduler (FLS)
5.4 HAMS Kommunikations API (HAPI)
5.5 Tasks in HAMS
5.6 Zusammenfassung
6 HAMS-Laufzeitumgebung und dessen dynamische Rekonfiguration
6.1 Systemmodi während der Laufzeit
6.2 Dynamische Rekonfiguration in HAMS
6.3 Fehlerbehandlung
6.4 Zusammenfassung
7 Implementierung und Evaluationsumgebung
7.1 Evaluations-Hardware
7.2 Eingliederung von HAMS in Linux
7.3 Eingliederung der HAPI in das Privilegstufenmanagement von Linux
7.4 Laufzeitmessungen für Evaluationszwecke
7.5 HAMS-Simulationstasks
7.6 Bestimmung der Rechenzeitbelastung durch HAMS
7.7 Zusammenfassung
8 Evaluierung
8.1 Evaluations-Konfiguration
8.2 Evaluation 1: Statisches Scheduling und HAMS
8.3 Evaluation 2: Ereignisverarbeitung mit Phasenwechsel
8.4 Evaluation 3 : Wechsel der aktuellen Konfiguration zur Laufzeit
8.5 Evaluations-Zusammenfassung
9 Zusammenfassung
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:83032 |
| Date | 08 February 2023 |
| Creators | Ernst, Michael |
| Contributors | Hardt, Wolfram, Frey, Andreas, Technische Universität Chemnitz |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
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| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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