Die aktuellen Steuergeräte in Fahrzeugen sind hoch zuverlässige eingebettete Systeme, die hohe Sicherheitsanforderungen und gesetzliche Regelungen erfüllen müssen. Daher und aufgrund des wachsenden Anteils an verteilter Entwicklung zwischen Zulieferer und OEM wird auch in diesen Systemen stetig mehr Rechenleistung benötigt, die aktuell nur durch Multi- oder Many-Core-Micro-Controller bereitgestellt werden kann. Dies erfordert jedoch einen Wandel in den aktuell etablierten und weit verbreiteten Single-Core-Paradigmen der Automotive-Echtzeit-Industrie, etwa implizite Annahmen über Prioritäten oder Synchronisationszeitpunkte. Die Wahrscheinlichkeit, dass Reihenfolge-, Synchronisations-, Überlappungsfehler auftreten, steigt aber massiv mit der Zunahme an Nebenläufigkeit. Wenn diese Fehlertypen mit herkömmlichen Maßnahmen, wie etwa Locking, gelöst werden, entsteht teilweiser massiver Overhead und die Verteilbarkeit wird stark eingeschränkt. Stattdessen soll eine strukturierte Kommunikation basierend auf der Logical Execution Time genutzt werden, um die internen Echtzeit-Beziehungen zu gewährleisten und eine gut verteilbare Software zu erzielen, welche die vorgenannten Fehler per Design vermeidet.
Im Rahmen des Vortrages werden die typischen Fehlerklassen von Echtzeitsystemen herangezogen, um darauf grundsätzliche Mechanismen zum Aufbau eines korrekten parallelem Echtzeitsystems darzustellen.
Vorkenntnisse
Basisverständnis der Scheduling-Techniken in eingebetteten Echtzeitsystemen. Grundlegendes AUTOSAR-Verständnis und Kenntnis der typischen µCs, die in Steuergeräten eingesetzt werden, wird empfohlen.
Lernziele
Das typische Programmierparadigma in heutigen eingebetteten Echtzeitsystemen berechnet und kommuniziert Ergebnisse so schnell wie irgend möglich. Im Rahmen des Vortrages wird die Wichtigkeit einer deterministischen Implementierungsstrategie aufgezeigt. Ausgehend von typischen Fehlerfällen, die bei der Migration von Altsystemen von Single- nach Multi-Core-µCs entstehen, wird eine systemweite, strukturierte Kommunikation eingeführt, die Fehler per Konstruktion vermeidet.
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Dr. Jochen Härdtlein
ist zuständiger Manager für Softwarearchitektur, Ressourcen-Management und Software Sharing bei Diesel Gasoline Systems, Robert Bosch GmbH. Hierbei verantwortet er die Plattform-Aktivitäten zur Migration der existierenden Embedded-Software auf Mutli- und Manycore-Systeme. Die generelle Nutzung von paralleler Hardware in Echtzeitsystemem bearbeitete er bereits seit 2008 in der zentralen Forschung der Robert Bosch GmbH. Zuvor machte er seine Promotion im Bereich High Performance Computing an der Universität Erlangen-Nürnberg.