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

1IDA, TU Braunschweig

SuReal – Sicherheitsgarantien unter RealzeitanforderungenSuReal – Sicherheitsgarantien unter Realzeitanforderungen

Jonas Rox

Braunschweig, 22.04.2008

Jonas Rox

Braunschweig, 22.04.2008


GliederungGliederung

• Überblick: Das SuReal Projekt

• SuReal am IDA

• Überblick: Das SuReal Projekt

• SuReal am IDA


ProjektvisionProjektvision

• 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


Der SuReal Entwicklungsprozess (Okt.2007)Der SuReal Entwicklungsprozess (Okt.2007)

ScopeSET

aicas

AbsIntTU München

DFKI

SymtavisionTU Braunschweig

TU Dresden


Integration der spezialisierten ToolsIntegration 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


Verbindungen IDA - ProjektpartnerVerbindungen IDA - Projektpartner

aicasScopeset

DFKITUD

AbsIntTUM

Realzeitanforderungen

Kernlaufzeiten

Analyseergebnisse

Rückannotation von Analyseergebnissen

Symtavision

IDA

AP6AP2 - 5

AP7,8


SuReal am IDASuReal am IDA

• Verfeinerung eingesetzter Modelle und Analyseverfahren zur Berücksichtigung von RTE und com-Layer

Hierarchische Ereignismodelle zur Modellierunghierarchischer 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 Modellierunghierarchischer Ereignisströme

• Optimierte Verteilung von Softwarefunktionen auf Komponenten einer verteilten HW-Architektur

Mapping Exploration


Modeling Event Stream Hierarchies with Hierarchical Event Models

Modeling Event Stream Hierarchies with Hierarchical Event Models


Compositional approachCompositional 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

• 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 inputsystem input system outputsystem output


The SymTA/S modelThe SymTA/S model

T1

CPU

T2

C1

Bus

C2

T3

CPU

T4


54321

t

)( t

)( t

time interval

number of events

T4:[3,5]

C1:[4,7]

2 3 4 5 n

)(n

)(nTime

number of events


T1

ECU

T2Buf

COM

The challengeThe challenge

• Consider the presence of communication layers

C

Bus

T3

ECU

T4Buf

COM


signal values

signal values

frame activations frame arrivalssignal values

signal values


T1

ECU

T2Buf

COM

C

Bus

T3

ECU

T4Buf

COM

Using the existing modelUsing the existing model

No timing information about the individual event streams available!

Or

1TES

2TES

?

?

Or


Using the hierarchical modelUsing the hierarchical model

T1

ECU

T2Buf

COM

C

Bus

T3

ECU

T4Buf

COM

HOr

1ES

2ES

OrB

Or


T1

ECU

T2Buf

COM

C

Bus

T3

ECU

T4Buf

COM

Packing the signalsPacking 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


• One outer event stream modeling the frame activations



Total frame activations

T1 T2


T1

ECU

T2Buf

COM

C

Bus

T3

ECU

T4Buf

COM

Unpacking the signalsUnpacking the signals


• One outer event stream modeling the frame arrivals




• One outer event stream modeling the frame arrivals



Total frame arrivals

T1 T2

The inner event streams directly give us the timing of the specific signal arrivals


Next stepsNext steps

• Make use of better propagation mechanism

• Improved output jitter calculation [Rafik07]

• Schliecker’schen busy times

• Make use of better propagation mechanism

• Improved output jitter calculation [Rafik07]

• Schliecker’schen busy times


Prototypische Implementierung der Mapping Exploration

Prototypische Implementierung der Mapping Exploration


Mapping Exploration - EingabedatenMapping 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

• 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 1 Actor 1


Mapping Exploration - AblaufMapping Exploration - Ablauf

MappingMapping

MappingMappingAlternatives

EvolutionaryOptimizer

1.1 1.2

1.4. Annotate Fitness Values

MappingMapping

MappingOffspringMappings

Repair Function Validity Check ApplicationDescription

ArchitectureDescription

2.1

3.13.2

Synthesis

ExecutionDemands

MappingMappingSymTA

Systems

2.2

1.3

TimingConstraints

Mapping Exploration

Evaluation


Mapping Exploration - ImplementierungMapping Exploration - Implementierung


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