Kommunikations- und Laufzeitanalyse für den Entwurf eingebetteter Systeme

Um Fehler beim Entwurf eingebetteter Systeme und die hiermit verbundenen Auswirkungen auf den Entwicklungszyklus zu vermeiden, wird eine Validierung der Systembeschreibung in einer möglichst frühen Phase des Entwurfs angestrebt. Da komplexe Systeme aus mehreren miteinanderinteragierenden Komponenten bestehen, müssen beim Entwurf nicht nur die einzelnen Komponenten, sondern das System global validiert werden. Durch formale Verfahren werden die Fälle ermittelt, in denen ein extremes Laufzeitverhalten auftritt (Worst-Case). Hierbei wird das globale System betrachtet, wobei das interne Verhalten einzelner Funktionsblöcke berücksichtigt wird. Der Ansatz besteht in der Kombination und Erweiterung einer Methode zur Laufzeitabschätzung von Software auf einem eingebetteten Prozessor und einer Methode zur Analyse des Kommunikationsverhaltens zwischen Prozessen. Ziel der Laufzeitabschätzung ist die Bestimmung einer Unter- und Obergrenze für sequenziell auszuführende Programmteile. Durch analytische Verfahren können diese Grenzen unabhängig von den Eingabedaten ermittelt werden. Um den Einfluss blockierender Kommunikationen auf die Ausführungszeit berücksichtigen zu können, wird ein Ansatz zur Analyse des Kommunikationsverhaltens paralleler Prozesse mit dem Verfahren zur Laufzeitabschätzung verknüpft. Durch das Verfahren der Kommunikationsanalyse können Kommunikationen, die unterschiedliche Prozesse synchronisieren identifiziert werden. Es wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem Konflikte beim Zugriff unterschiedlicher Funktionsblöcke auf gemeinsame Speichermodule oder Kommunikationskanäle erkannt, sowie inkorrekt modelliertes Kommunikationsverhalten aufgedeckt werden kann.