1 IDA, TU Braunschweig SuReal – Sicherheitsgarantien unter Realzeitanforderungen Jonas Rox Braunschweig, 22.04.2008 Jonas Rox Braunschweig, 22.04.2008.

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1 1 IDA, TU Braunschweig SuReal – Sicherheitsgarantien unter Realzeitanforderungen Jonas Rox Braunschweig, 22.04.2008 Jonas Rox Braunschweig, 22.04.2008

2 2 IDA, TU Braunschweig Gliederung Überblick: Das SuReal Projekt SuReal am IDA Überblick: Das SuReal Projekt SuReal am IDA

3 3 IDA, TU Braunschweig Projektvision Einsatz spezialiserter Tools in den einzelnen Phasen Integration in einheitlichen Entwicklungsprozess Integrierte Toolchain Einsatz spezialiserter Tools in den einzelnen Phasen Integration in einheitlichen Entwicklungsprozess Integrierte Toolchain

4 4 IDA, TU Braunschweig Der SuReal Entwicklungsprozess (Okt.2007) ScopeSET aicas AbsInt TU München DFKI Symtavision TU Braunschweig TU Dresden

5 5 IDA, TU Braunschweig Integration der spezialisierten Tools Eclipse als zentrale Toolplattform für SuReal AMEOS und UPPAAL über Plugin mit Eclipse verbunden Analyse Tools selbst gar nicht sichtbar, liefern Ergebnisse auf Knopfdruck

6 6 IDA, TU Braunschweig Verbindungen IDA - Projektpartner aicas Scopeset DFKI TUD AbsInt TUM Realzeitanforderungen Kernlaufzeiten Analyseergebnisse Rückannotation von Analyseergebnissen Symtavision IDA AP6 AP2 - 5 AP7,8

7 7 IDA, TU Braunschweig SuReal am IDA Verfeinerung eingesetzter Modelle und Analyseverfahren zur Berücksichtigung von RTE und com-Layer Hierarchische Ereignismodelle zur Modellierung hierarchischer Ereignisströme Optimierte Verteilung von Softwarefunktionen auf Komponenten einer verteilten HW-Architektur Mapping Exploration Verfeinerung eingesetzter Modelle und Analyseverfahren zur Berücksichtigung von RTE und com-Layer Hierarchische Ereignismodelle zur Modellierung hierarchischer Ereignisströme Optimierte Verteilung von Softwarefunktionen auf Komponenten einer verteilten HW-Architektur Mapping Exploration

8 8 IDA, TU Braunschweig Modeling Event Stream Hierarchies with Hierarchical Event Models

9 9 IDA, TU Braunschweig Compositional approach Tasks are coupled by event sequences Composition by means of event stream propagation Apply local scheduling techniques at resource level Determine the behavior of the output stream Propagate to the next component T1 CPU T2 C1 Bus C2 T3 CPU T4 system input system output

10 10 IDA, TU Braunschweig The SymTA/S model T1 CPU T2 C1 Bus C2 T3 CPU T4 system input system output 5432154321 time interval number of events T4:[3,5] C1:[4,7] 2 3 4 5 Time number of events

11 11 IDA, TU Braunschweig T1 ECU T2 Buf COM The challenge Consider the presence of communication layers C Bus T3 ECU T4 Buf COM system input system output signal values frame activationsframe arrivals signal values

12 12 IDA, TU Braunschweig T1 ECU T2 Buf COM C Bus T3 ECU T4 Buf COM Using the existing model No timing information about the individual event streams available! ? ?

13 13 IDA, TU Braunschweig Using the hierarchical model T1 ECU T2 Buf COM C Bus T3 ECU T4 Buf COM

14 14 IDA, TU Braunschweig T1 ECU T2 Buf COM C Bus T3 ECU T4 Buf COM Packing the signals What we have at this point: One outer event stream modeling the frame activations One inner event stream for each sending task: Events represent frames that contain a new signal from the corresponding task Total frame activations T1T2

15 15 IDA, TU Braunschweig T1 ECU T2 Buf COM C Bus T3 ECU T4 Buf COM Unpacking the signals What we have at this point: One outer event stream modeling the frame arrivals One inner event stream for each sending task: Events represent frames that contain a new signal from the corresponding task Total frame arrivals T1T2 The inner event streams directly give us the timing of the specific signal arrivals

16 16 IDA, TU Braunschweig Next steps Make use of better propagation mechanism Improved output jitter calculation [Rafik07] Schlieckerschen busy times Make use of better propagation mechanism Improved output jitter calculation [Rafik07] Schlieckerschen busy times

17 17 IDA, TU Braunschweig Prototypische Implementierung der Mapping Exploration

18 18 IDA, TU Braunschweig Mapping Exploration - Eingabedaten Beschreibung der Applikation in Form eines Applikationsgraphen Beschreibung der Hardware-Architektur Beschreibung der benötigten Ausführungszeiten einzelner Tasks Timing Constraints (Optional) Z.B. :[Sensor1 -> Actor1] 350ms Sensor 1 T0 T1 T3 T2 T4 T6 T7 Actor 1 T5 ECU2 ECU3 BUS 1 ECU1 Sensor 1Actor 1

19 19 IDA, TU Braunschweig Mapping Exploration - Ablauf Mapping Alternatives Evolutionary Optimizer 1.1 1.2 1.4. Annotate Fitness Values Mapping Offspring Mappings Repair Function Validity Check Application Description Architecture Description 2.1 3.1 3.2 Synthesis Execution Demands Mapping SymTA Systems 2.2 1.3 Timing Constraints Mapping Exploration Evaluation

20 20 IDA, TU Braunschweig Mapping Exploration - Implementierung

21 21 IDA, TU Braunschweig Thank you!

22 22 IDA, TU Braunschweig Streams with multiple hierarchical layers Presented on ECRTS 2008