Techniken zur Simulation von eingebetteten Systemen mit abstrakten RTOS-Modellen

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Die stetig wachsende Rechenleistung von Prozessoren und die höhere Integrationsdichte von Schaltkreisen ermöglichen die Realisierung komplexerer Funktionen in kleineren, leistungsfähigeren Komponenten. Diese Komplexität stellt eine Herausforderung für den Entwurf elektronischer Systeme dar. System-Level-Design strukturiert den Entwurf, indem es das System von einem abstrakten Applikationsmodell schrittweise in eine detaillierte Beschreibung eines Schaltkreises oder einer Softwarekomponente überführt. Dabei wird die Erfüllbarkeit von Anforderungen in jedem Entwurfsschritt überprüft, was eine frühzeitige Bewertung ermöglicht. Eine zentrale Anforderung an Echtzeitsysteme ist ein vorhersagbares Ausführungsverhalten, das die Einhaltung von Zeitschranken bei der Ausführung von Tasks auf einem Zielprozessor sicherstellt. Abstrakte RTOS-Modelle bieten eine laufzeiteffiziente Simulation des funktionalen Verhaltens und der Ausführungszeiten. Eine Herausforderung besteht darin, trotz der Abstraktion eine zeitlich genaue Simulation zu erreichen. Die Arbeit beschreibt Ansätze zur Modellierung des hardwareabhängigen Scheduling von Interrupt-Service-Routinen, zur Abstraktion von optimiertem Assembler und zur Migration von Tasks zwischen Prozessoren. Zeitliche Fehler werden durch Variation der Intervalldauer der Echtzeituhr kompensiert. Diese Ansätze ermöglichen eine effiziente Simulation der Task-Ausführung unter Berücksichtigung des Schedul