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Projekt
Synchrone Programmierung eingebetteter reaktiver Echtzeitsysteme mit validierten Zykluszeiten
Fachliche Zuordnung
Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
Förderung
Förderung von 2011 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206574318
Reaktive eingebettete Systeme haben einen steigenden Anteil an Innovationen Automotive- und Avionikbereich, der Robotik oder in der Medizintechnik. Sie übernehmen zunehmend komplexere aber auch sicherheitskritische Steuerungsaufgaben. Dies verlangt effiziente Softwareentwurfsmethoden auf immer höheren Abstraktionsebenen, was die zuverlässige Kontrolle des Zeitverhaltens erschwert. Dieses Forschungsprojekt befasst sich mit der Entwicklung eines ganzheitlichen Ansatzes zum effizienten Entwurf reaktiver Echtzeitsysteme mit validierten Zykluszeiten, der die mathematische Modellierung, die verwendeten Programmiersprachen sowie die Ausführungsplattformen einschließt. Forschungsschwerpunkt ist die Verbindung zwischen synchroner Programmiermethodik und neuen zeitsicheren Prozessorarchitekturen. Die synchrone Programmierung bietet ein hohes Abstraktionsniveau mit einer einfach zu handhabenden mathematischen Semantik, die auf einem deterministischen, zyklus-orientierten Kontrollfluss basiert. Zeitsichere Prozessorarchitekturen mit ihren speziellen Instruktionssätzen erlauben die zuverlässige Ausführung dieses Kontrollflusses mit garantierten physikalischen Reaktionszeiten. Zu den praktischen Ergebnissen des Projektes gehört die Entwicklung eines durchgängigen Satzes von Softwarewerkzeugen für die synchrone Modellierung, die Kompilation inklusive Zeit- und Schedulinganalyse, sowie für Test und Validierung. Ein neuartiger semantischer Ansatz erlaubt den breiten Einsatz der synchronen und zeitverifizierbaren Methodik in herkömmlichen Programmiersprachen und unabhängig von der Wahl der zeitsicheren Prozessorarchitektur.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
