Optimiertes Buffering für zeitgesteuerte automobile Software – OBZAS

Ziel dieses Projekts war die Entwicklung neuartiger Algorithmen und Heuristiken, welche die Kommunikation zwischen Prozessorkernen mittels Buffering-Mechanismen optimieren und dadurch die Ressourcennutzung verbessern.  

Hierzu wurden zunächst verschiedene in der Literatur beschriebene und allgemein für Echtzeitsysteme verwendbare Buffering-Algorithmen untersucht und deren Eigenschaften hinsichtlich Puffergröße und Management-Overhead verglichen. Als der am besten geeignete Algorithmus wurde das Dynamic Buffering Protocol identifiziert und für die dem Projektkontext zugrundeliegende statische, zeitgesteuerte Ausführung automobiler Tasks adaptiert. Für das resultierende Static Buffering Protocol (SBP) wurden auf der Basis des Mixed-Integer Linear Programming und genetischer Algorithmen verschiedene Optimierungsheuristiken entwickelt, die Puffergrößen, Signalzugriffszeiten und Prozessorlast reduzieren und auf Design- und Deployment-Ebene automobiler Software anwendbar sind. Der SBP-Algorithmus und eine Auswahl der Heuristiken wurden anschließend in dem kommerziellen Werkzeug TA Tool Suite implementiert und hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit mithilfe von Echtzeitsimulationen und Benchmarks zeitgesteuerter automobiler Software evaluiert.