Anforderungen

Entsprechend der Vorlesung wird hier angenommen, dass sich die 'Welt' und ihr potentieller 'Inhalt' mit einem einzigen Begriff modellieren lassen, nämlich mit dem Begriff des Systems. So wird die Welt W aufgefasst als eine Menge von vernetzten Systemen S, die entweder über Interaktionen miteinander verknüpft sind oder über Ist-Teil-Von-Beziehungen. Ein Realzeitsystem ist dann ein RTS-System , dem man ein Umwelt-System gegenüberstellen kann. Innerhalb des RTS-Systems wiederum kann man weitere Systeme annehmen.


$\displaystyle SYS(x)$ $\textstyle gdw$ $\displaystyle \langle IS, IN, OUT, f \rangle$ (7.1)
$\displaystyle f$ $\textstyle :$ $\displaystyle IN \times IS \longmapsto IS \times OUT$ (7.2)
$\displaystyle SURF_{X}$ $\textstyle =$ $\displaystyle IN_{X} \cup OUT_{X}$ (7.3)
$\displaystyle ENV, RTS$ $\textstyle \in$ $\displaystyle SYS$ (7.4)

Ein input-Output-System besteht aus internen Zuständen $IS$, aus einer Inputmenge $IN$, einer Outputmenge $OUT$ sowie einer Systemfunktion $f$. Die Vereinigung von Input- und Outputzuständen bildetdie Oberfläche/ die Schnittstelle $SURF$ eines Systems. Sowohl ein Realzeitsystem $RTS$ wie auch die Umgebung $ENV$ zu einem Realzeitsystem sind jeweils Input-Output-Systeme.


$\displaystyle RTSWORLD(x)$ $\textstyle gdw$ $\displaystyle \langle Env, RTS, EV, act, stim \rangle$ (7.5)
$\displaystyle act$ $\textstyle :$ $\displaystyle OUT_{Env, RTS} \longmapsto 2^{EV}$ (7.6)
$\displaystyle stim$ $\textstyle :$ $\displaystyle 2^{EV} \longmapsto IN_{Env, RTS}$ (7.7)

Eine Realzeitwelt $RTSWORLD$ besteht aus einer einzelnen Welt/Umgebung $Env$ und einer Menge von Realtzeitsystemen $RTS$. Mittels der Funktion act kann man den Output $OUT$ eines bestimmten Systems abbilden in eine Menge von Ereignissen $2^{EV}$. Umgekehrt bildet die Funktion $stim$ Ereignisse ab auf den Input eines Systems.

Von der Umgebung $ENV$ eines Realzeitsystems wird angenommen, dass es Ereignisse $EV$ generiert, die entweder periodisch $EV_{per}$ oder aperiodisch $EV_{aper}$ sind, also $EV_{per} = EV - EV_{aper}$. Die aperiodischen Ereignisse zerfallen weiter in sporadische $EV_{aper.spor}$ oder nicht-sporadische $EV_{aper.\overline{spor}}$, also $EV_{aper.spor} = EV_{aper} - EV_{aper.\overline{spor}}$. Ereignisse können darüberhinaus untereinander abhängig sein oder nicht-abhängig. Man kann ihre Startzeit ($\Phi$) frei wählen, ebenso die Anzahl der Ereignisse.

Von Realzeitsystemen wird angenommen, dass sie Ereignisse aus der Umgebung als Ereignis $e_{i} \in EV$ registrieren können und dass sie auf solche registrierte Ereignisse mittels ihrer Systemfunktion $f_{RTS}$ mit einer definierten Antworten $e_{rts} \in EV$ innerhalb vorgegebener Deadlines $D$ reagieren können.

Figure 7.3: RTS-Systemfunktion Daten- und Funktions-Komponenten
\includegraphics[width=4.5in]{rts_scheduler_v2_normal.eps}

Die Input-Output-Struktur eines Realzeitsystems ist gegenüber einem allgemeinen Input-Output-System sehr viel differenzierter (vgl. Formel 7.8, das gleiche als Systemdiagramm 7.3).


$\displaystyle SYS(x)$ $\textstyle gdw$ $\displaystyle \langle IS, IN, OUT, f \rangle$ (7.8)
$\displaystyle E$ $\textstyle =$ $\displaystyle IN$ (7.9)
$\displaystyle X$ $\textstyle =$ $\displaystyle OUT$ (7.10)
$\displaystyle IS$ $\textstyle =$ $\displaystyle \langle Q, Q^{*}, X, TT, \Gamma, \Pi, RES\rangle$ (7.11)
$\displaystyle TT$ $\textstyle \subseteq$ $\displaystyle E \times \Gamma$ (7.12)
$\displaystyle \Gamma$ $\textstyle \subseteq$ $\displaystyle \Phi \times T \times D \times C$ (7.13)
$\displaystyle RES$ $\textstyle =$ $\displaystyle \{CLCK_{int},CPU, CRES\}$ (7.14)
$\displaystyle sched$ $\textstyle =$ $\displaystyle f$ (7.15)
$\displaystyle RTS(x)$ $\textstyle gdw$ $\displaystyle \langle E, Q, Q^{*}, X, TT, \Gamma, \Pi, RES, Sched \rangle$ (7.16)

Diese Anforderungen sollen nun in ein OKSIMO-Modell übersetzt werden, das sich dann auch mit dem OKSIMO-Simulator simulieren läßt.

Gerd Doeben-Henisch 2009-12-09