Anwendungsmodellierung und -abbildung auf Multiprozessor-System-on-Chip-Plattformen

• Antragsteller: Dr. Leandro Indrusiak
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 93078650

Aufgrund der zunehmenden Größe, Komplexität und Heterogenität heutiger Hardware- /Software-Systeme benötigen Entwickler neuartige Methoden und Werkzeuge zur Validierung der korrekten Funktion einer Anwendung auf verschiedenen alternativen Plattformen. Diese Validierung sollte idealerweise so früh im Entwurfsprozess wie möglich geschehen, damit die Entwickler den Entwurfsraum analysieren können, bevor sie sich auf eine bestimmte Prozessorarchitektur oder Hardwareimplementierung festlegen müssen. Im vorliegenden Antrag wird ein modellbasierter Ansatz zur Bewertung der Abbildung von Anwendungen auf Multiprozessor-System-on-Chip-Plattformen vorgestellt. Anwendungen sollen dabei als Menge nebenläufiger Aktoren modelliert und verschiedene Ausführungssemantiken (Models of Computation) unterstützt werden. UML-Diagramme sollen die Kommunikation und Synchronisation der Aktoren untereinander mittels zwei Konzepten regeln: Typisierung und Ordnung (im Sinne einer mathematischen Ordnungsrelation). Die Zielplattform soll ebenfalls mit Aktoren modelliert werden, Typen aber zur Kennzeichnung der von jedem einzelnen Element bereitgestellten Funktionalität verwenden. Angesichts des kritischen Einflusses des Abbildungsvorgangs auf den Durchsatz und die Effizienz des gesamten Network-on-Chip-Systems wird die Wahl geeigneter Abbildungsheuristiken selbst bereits als eine Entwurfsentscheidung betrachtet. Ziel ist es deshalb, Entwickler dabei zu unterstützen, aus einer Reihe von statischen und dynamischen Abbildungsheuristiken die für eine bestimmte Anwendung geeignetste auszuwählen. Das Typsystem des Anwendungs- und des Plattformmodells soll genutzt werden, um die Zuordnung von Aktoren an Plattformelemente einzuschränken. Es sollen Abbildungsheuristiken betrachtet werden, die diese Einschränkungen in Betracht ziehen können. Damit wird der Heterogenität zukünftiger Multiprozessor-Systems-on-Chip Rechnung getragen. Darüber hinaus soll das Konzept des Polymorphismus innerhalb des Typsystems genutzt werden, um einerseits fortgeschrittenere Abbildungsheuristiken, andererseits selbstadaptives Verhalten der Plattformelemente zu ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Manfred Glesner