7 - Echtzeitsysteme [ID:9846]
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Wunderbar, da würde ich sagen legen wir gleich los. Wir haben uns ja letzte Woche final mit den

periodischen Aufgaben beschäftigt, damit verlassen wir jetzt quasi den einfachen Teil von Echtzeit-Systemen,

also periodische Aufgabensysteme sind was extrem Dankbares, sehr einfach zu designen,

sehr einfach zu analysieren und vor allem gelten diese ganzen mathematischen Bedingungen,

also A1 bis A7, was uns jetzt bisher begleitet hat und beginnen mit der heutigen Vorlesung,

weil wir wie versprochen, anfangen diese Bedingungen außer Kraft zu setzen und ja,

Systeme eigentlich um Funktionalität zu erweitern, die es eigentlich angenehmer macht, sie zu bauen.

Also wir haben ja ganz am Anfang der Veranstaltung mal gesagt, eigentlich sind diese Einschränkungen,

die uns dieses mathematische Modell oder diese sieben Bedingungen, die wir da hatten,

die sind zu einschränkend, um tatsächlich in der Praxis Systeme zu bauen.

Und ein ganz wichtiger Punkt, mit dem wir jetzt heute anfangen wollen, sind nichtperiodische Aufgaben,

weil natürlich ist nicht alles periodisch.

Es gibt genügend Beispiele für nichtperiodische Aufgaben und das wollen wir uns heute mal anschauen.

Also was sind eigentlich nichtperiodische Aufgaben, wo sind die Unterschiede?

Was von der Herausforderung ergibt sich daraus eigentlich, die wir als Entwickler jetzt haben,

um mit dieser Art von Aufgaben umgehen zu können.

Dann was für Techniken gibt es, also was kann man jetzt tun, um nichtperiodische Aufgaben

in so einem System dann auch tatsächlich zu implementieren und zu garantieren,

dass die rechtzeitig fertig werden, weil das ist eine ganz schön knifflige Angelegenheit.

Wir werden uns anschauen, was für Techniken es gibt.

Die haben natürlich wieder ihre Vor- und Nachteile, ihr ahnt es schon.

Also wie schon bei den periodischen Aufgaben hat man halt Entwurfsentscheidungen

und die sind natürlich mit bestimmten Konsequenzen verbunden.

Wir werden uns heute auch mal angucken, was die Schlupfzeit ist, das habt ihr vielleicht in den Übungen schon gehört.

Also letztendlich die Zeit, die einem übrig bleibt, bevor eine periodische Aufgabe gegen die Wand rennt

und ihre Deadline verpasst.

Gut, fangen wir erstmal an mit der Schnöden Theorie, also ein bisschen Basiswissen,

was sind eigentlich nicht-periodische Aufgaben, Gott sei Dank.

Also bisher haben wir immer gesagt, das voranschreitende Zeit und wir haben Aufgaben,

die sich wieder in konstanten Zeitabständen wiederholen sollen, das geben wir jetzt letztendlich auf.

Das heißt, nicht-periodische Ereignisse behandeln Zustandsänderungen in der realen Umwelt.

Das heißt, wenn irgendjemand auf den Knopf drückt, dann ist es ein nicht-periodisches Ereignis,

eine Zustandsänderung des Systems, das wir da kontrollieren wollen.

Und das muss man entsprechend behandeln.

Ihr seht schon, eigentlich ist das die Welt von einem Ereignis gesteuerten System.

Heißt aber nicht, dass ihr nicht auch ein zeitgesteuertes System bauen könnt,

was mit nicht-periodischen Aufgaben klar kommt.

Das ist aber nochmal eine andere Geschichte, das gucken wir uns dann in Kürze an.

Gut, was sind so Beispiele für so Zustandsänderungen?

Na ja, das Offensichtlichste ist der Mensch.

Also ein Mensch wird das System bedienen, typischerweise, und wenn es nur an- und ausschalten ist.

Und das ist definitiv nicht-periodisch.

Also wann ein Mensch den Knopf drückt, kann man nicht vorhersagen.

Menschen sind generell sehr schwer vorherzusagen.

Also von daher auf jeden Fall nicht-periodisch.

Kommunikation kann ein Beispiel dafür sein.

Auch da hängt es natürlich davon ab.

Ja gut, klar, wenn wir wieder mit einem Menschen kommunizieren, logischerweise,

dann ist es natürlich dasselbe Spiegel, aber das meine ich an der Stelle nicht,

sondern Kommunikation mit anderen Rechensystemen.

Teil einer Videoserie :

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

01:24:51 Min

Aufnahmedatum

2018-12-06

Hochgeladen am

2018-12-07 00:09:02

Sprache

de-DE

Durch die Kopplung an die Realzeit, sind Echtzeitsysteme per Definition in die (reale) Umwelt eingebettet. Hier dienen sie typischerweise der Steuerung und Regelung von physikalischen Prozessen, wie beispielsweise dem Airbag eines Fahrzeugs.

Die Entwicklung eines Echtzeitsystems schliesst typischerweise Experten aus verschiedenen Bereichen mit ein. Die Veranstaltung nähert sich der Thematik zwar aus der Sicht der Informatik, ist jedoch grundsätzlich interdisziplinär ausgelegt und richtet sich sowohl an Studierende der Informatik als auch an diejenigen anderer Studiengänge mit einem anwenungsorientierten Bezug wie beispielsweise Mechatronik, Elektrotechnik, I&K, CE, Maschinenbau und Medizintechnik (siehe Vorraussetzungen).

Entsprechend weit spannt sich auch das Themengebiet Echtzeitsysteme auf. Abhängig von der Betrachtungsebene spricht man allgemein von eingebetteten Systemen oder, um den regelungstechnischen Anteil hervorzuheben, von Cyber-Physical Systems. Die Veranstaltung Echtzeitsysteme nimmt hierbei den Standpunkt der Systemsoftware (Echtzeitbetriebssystem) ein und erlaubt dadurch einen querschneidenden Einblick in die gesamte Welt der Echtzeitsystementwicklung. Die Vorlesung vermittelt dabei die notwendigen Grundkenntnisse, Techniken und Mechanismen für die Entwicklung von Echtzeit(betriebs)systemen und schafft damit eine gemeinsame Grundlage für alle Beteiligten.

Ziel der Veranstaltung ist neben einem fundierten theoretischen Überblick auch die tiefgehende Vermittlung von praktischem Wissen und Fähigkeiten, welche als Basis für eine erfolgreiche industrielle bzw. wissenschaftliche Anwendung dienen können.

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