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Currently, both fail safe and fail operational architectures are based on hardware redundancy in automotive embedded systems. In contrast to this approach, safety is either a result of diverse software channels or of one channel of specifically coded software within the framework of Safely Embedded Software. Product costs are reduced and flexibility is increased. The overall concept is inspired by the well-known Vital Coded Processor approach. Since Mealy state machines are frequently used in embedded automotive systems, application software with a general Mealy state machine is realized differently with Safely Embedded Software starting from the high level programming language C with corresponding measurements.
Eingebettete Systeme unterliegen neben den funktionalen Anforderungen besonders nichtfunktionalen Qualitätsanforderungen wie Effizienz, Zuverlässigkeit und Echtzeitfähigkeit. Mit steigendem Bedarf an Rechenkapazität können bisherige Konzepte zur Leistungssteigerung von Singlecore-Systemen jedoch nicht mehr eingesetzt werden - der Umstieg auf Multicore-Systeme wird erforderlich. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird ein simulationsbasierter Ansatz zum Vergleich von Multicore-Scheduling-Algorithmen vorgestellt, mit dem Algorithmen für Multicore-Systeme mit voller Migration und dynamischer Task-Priorität untersucht werden. Wir erweitern diesen Ansatz um ein Verfahren zur Untersuchung einer Tasksetmenge mit stochastisch beschriebenen Eigenschaften und vergleichen ihn mit den im Teil 1 beschriebenen Algorithmen BinPacking-EDF und P-ERfair-PD² für eine Gruppe von Automotive Powertrain Systemen.
The spectrum of software tasks no longer includes only rare function controlling tasks for sensor actuator chains in reactive embedded systems. However, more and more responsible challenges like safety-critical scenarios are tackled. Therefore sensor data have to be safeguarded by several mechanism. An obvious and widely used approach is the use of two redundant hardware controllers, but this comes along with an additional cost, space and energy factor. Another way to fulfill certain safety properties is to implement a second diverse software channel in a single micro-controller architecture according the Safely Embedded Software (SES) approach. However, a lack of performance occurs by implementing this diverse channel for complex computations e.g. floating-point operations. This paper gives an approach for transferring the SES into a coprocessor and to migrate SES to a flexible and powerful FPGA architecture.
Eingebettete Systeme unterliegen neben den funktionalen Anforderungen besonders nicht funktionalen Qualitätsanforderungen wie Effizienz, Zuverlässigkeit und Echtzeitfähigkeit. Mit steigendem Bedarf an Rechenkapazität können bisherige Konzepte zur Leistungssteigerung von Singlecore-Systemen jedoch nicht mehr eingesetzt werden – der Umstieg auf Multicore-Systeme wird erforderlich. Im ersten Teil dieser Arbeit werden eine mögliche Prozessorarchitektur für zukünftige Automotive Multicore-Systeme und die Abstraktion der Software für diese Systeme vorgestellt. Nach einer Klassifkation von Multicore-Scheduling-Algorithmen präsentieren wir exemplarisch einen Algorithmus mit statischer Taskallokation und einen Algorithmus mit dynamischer Taskallokation. Bei beiden Algorithmen handelt es sich um eine Überführung theoretisch behandelter Algorithmen auf Automotive Systeme.