Realzeitsysteme -
Eine Einführung
( Noch unvollständig!)

G.Döben-Henisch

Fachbereich Informatik und Ingenieurswissenschaften

FH Frankfurt am Main

Contents
Vorwort
Einführende Überlegungen
- Intuitives Beispiel
  - Ereignisse als Notenzeichen
- Konstruktion eines einfachen Systems
  - Problem und Verhaltensmodell
  - Modell der Systemfunktion
- Ausblick
Scheduling Signaturen
Scheduling von Periodischen Tasks
- Timeline Scheduling (TL)
- Rate Monotonic (RM)
- Deadline Monotonic (DM)
- Earliest deadline First (EDF)
- Vergleich von TL, RM, DM, EDF
Protokolle zur Ressourcenverwaltung
- Allgemeine Begriffe
- Priority Inheritance Protokoll
- Priority Ceiling Protokoll
  - Bsp: Kein Deadlock mit PC
  - Weiteres Beispiel für PC
- Stack Resource Protokoll
- Zusammenfassung
Scheduling von Aperiodischen Tasks
- Synchron, Unabhängig, Nicht Präemptiv: Earliest Due Date (EDD)
- Synchron, Abhängig, Präempttiv: Latest Deadline First (LDF)
- Asynchron, Unabhängig, Präemptiv: Earliest Deadline First (EDF)
- Asynchron, Unabhängig, Nicht präemptiv: Baum-Suche, Bratley's Algorithmus
- Asynchron, Abhängig, Präemptiv: Earliest Deadline First with Precedence (EDF*)
  - Transformierung der Abhängigkeiten
    - Berechnung der neuen Releasezeiten
    - Berechnung der neuen Deadlines
  - Akzeptanztest
- Asynchron, Abhängig, Nicht Präemptiv: SPRING Algorithmus
Simulation
Server für Statische Prioritäten kombiniert mit aperiodischen Tasks
Server für Dynamische Prioritäten kombiniert mit aperiodischen Tasks
Behandlung von Überlastsituationen
Fallstudie Linux als Realzeitsystem
Verifikation
- Historische Entwicklung
- Automatische Verifikation
- Beispiel RTS als Automat
- Push-down Automata - Kellerautomaten
  - Beispiel für Periodische Ereignisse mit RM
Übungsaufgaben
- EX1: Beispiele für Realzeit-Problemstellungen im Alltag
  - Inhaltliche Aufgabe
  - Organisatorisches
- EX2: Modellierung des intendierten Verhaltens eines RTS
  - Inhaltliche Aufgabe
  - Organisatorisches
- EX3: Modellierung der RTS-Systemfunktion mit periodischen Tasks ohne Zugriff auf kritische Ressourcen
  - Inhaltliche Aufgabe
  - Organisatorisches
- EX4: Scheduling von abhängigen aperiodischen Tasks ohne Zugriff auf kritische Ressourcen
  - Inhaltliche Aufgabe
  - Organisatorisches
- EX5: Scheduling von periodischen Tasks mit Zugriff auf kritische Ressourcen
  - Inhaltliche Aufgabe
  - Organisatorisches
- EX6: Scheduling von abhängigen aperiodischen Tasks ohne Zugriff auf kritische Ressourcen
  - Inhaltliche Aufgabe
  - Organisatorisches
- EX7: Implementierung eines RTS-Systems
  - Inhaltliche Aufgabe
  - Organisatorisches
- EX8
  - Inhaltliche Aufgabe
ANHANG: RTS Grundbegriffe
- Liste wichtiger Begriffe
  - Grundbegriffe
  - Kostenfunktionen
ANHANG: Komplexität von Schedulingalgorithmen
ANHANG: Zeit
- Reale Welt und Zeiterleben
- Zeiterleben und Gehirn
- Die Zeit der Natur
- Ein mathematisches Modell der Zeit
- Uhren
- Internationale Basiseinheit für Zeit
- Wichtige Zeitskalen
ANHANG: Anwendungsbereiche
- Einige Anwendungsbereiche
- Standards
- Realzeit-Betriebssysteme
- Hardware und Realzeitsysteme
- Programmiersprachen und Realzeitsysteme
- Werkzeuge
Bibliography
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Gerd Doeben-Henisch 2012-01-03