Download Echtzeitsysteme: Grundlagen der Planung by Dieter Zöbel PDF

By Dieter Zöbel

Echtzeitsysteme sind heute überall vorhanden, aber dennoch meist verborgen. Ohne unmittelbar in Erscheinung zu treten, steuern sie Produktionsanlagen, assistieren beim Autofahren oder sichern die Qualität der Sprachübertragung in weltweiten Netzen. Trotz der ungeheueren Bandbreite dieser Anwendungen stellen Rechtzeitigkeit, Vorhersagbarkeit und Zuverlässigkeit verbindende Eigenschaften dar.
Echtzeitsysteme greifen in technische Prozesse ein, um sie zum richtigen Zeitpunkt zu den richtigen Aktionen zu bewegen. Vor diesem Hintergrund ist eingehend zu planen, wann welche Aktionen durchgeführt werden sollen. Für die Entwickler von Echtzeitanwendungen ist es deshalb unerlässlich, die grundlegenden Planungsverfahren zu kennen, sowie deren Einsatzfähigkeit und deren Anforderungen an die Infrastruktur abschätzen zu können. Zu den relevanten Infrastrukturen gehören einfache Rechensysteme, Mehrprozessorsysteme und verteilte Systeme.
Zahlreiche Aufgaben mit Lösungen sollen zu einem vertieften Verständnis beitragen.

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Extra info for Echtzeitsysteme: Grundlagen der Planung

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Abb. 19. Architektur der Sende- und Empfangskomponente beim Telefonieren u ¨ber Internet. Der Puffer in der Empfangskomponente ist von entscheidender Bedeutung f¨ ur das Telefonieren im Internet. 5 Echtzeitsysteme in der Praxis 37 folge zu bringen, wie sie abgeschickt wurden, bevor sie dann dekomprimiert und wiedergegeben werden. Die Pakete, die wieder in eine Reihenfolge zu ¨ bringen sind, haben eine unterschiedliche Ubertragungszeit im Internet hinter sich. Man spricht hier auch von der Verz¨ ogerungsabweichung oder dem Flattern (engl.

4). Gleichermaßen f¨ und nicht unterbrechbare Prozess sind deren (harte Echt-)Zeitbedingungen erf¨ ullt, wenn das Zeitintervall [sji , cji ] Teil des Zeitintervalls [rij , dji ] ist. Als Antwortzeit (engl. response time) oder auch als Reaktionszeit wird bei einem Prozess die Zeitspanne bezeichnet, die zwischen seinem Bereitwerden und dem Abschluss seiner Ausf¨ uhrung vergeht: ∆aji = cji − rij 48 2. 3 Periodische Prozesse F¨ ur periodische Prozesse eignet sich eine leicht modifizierte Beschreibung, denn Bereitzeiten und Fristen werden von der Periode bestimmt.

Ist dies nicht der Fall, so ist ein solcher Prozess entweder abzuweisen oder es sind anderweitige Maßnahmen zu ergreifen, die die Vorhersagbarkeit des Systemverhaltens sicherstellen. Dies ist typisch f¨ ur einen dynamischen Einplanbarkeitstest. Spezielle Planungsziele im Sinne einer Schadensbegrenzung sind anwendungsspezifisch festzulegen. Im Einzelfall kann das bedeuten, die Summe der Frist¨ uberschreitungen zu minimieren oder die Priorit¨ at von Prozessen neu zu bewerten. 2. Plan(engl. schedule) oder Planerstellung (engl.

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