Echtzeitplanung bei Altersanforderungen

Echtzeitsysteme werden zur Überwachung und Kontrolle technischer Systeme eingesetzt. Dazu muß ein Echtzeitsystem Reaktionen innerhalb vorgegebener Zeitschranken zusichern können. Die konkreten zeitlichen Anforderungen werden dabei an den (rechentechnischen) Prozessen festgemacht, die entsprechend zu verplanen sind. Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Echtzeitplanung für sogenannte Altersprozesse. Solch ein Prozeß ist definiert durch seine Ausführungszeit und seine Altersanforderung. Die Altersanforderung beschreibt -- ähnlich einer Periode -- wie dicht hintereinander der Altersprozeß immer wieder zur Ausführung gebracht werden muß. Genauer beschränkt die Altersanforderung den maximal erlaubten Abstand zwischen dem Beginn einer Ausführung und dem Ende der darauffolgenden Ausführung eines Prozesses. Altersanforderungen treten konkret bei unterschiedlichen Arten von Reaktionszeitanforderungen und speziell bei Echtzeitdatenbanken auf. Bei letzteren sind Altersprozesse dafür verantwortlich, daß die Datenobjekte der Echtzeitdatenbank jederzeit ein ausreichend aktuelles Abbild des Zustands der realen Welt wiedergeben. Altersanforderungen können auch durch periodische Prozesse garantiert werden. Bisher wurde ausschließlich dieser Ansatz, der die einschlägigen Planungsverfahren für periodische Prozesse verwenden kann, erforscht. Wir zeigen, wie mit neuen expliziten Planungsverfahren, die direkt auf der Basis der Altersanforderungen den Plan erstellen, die Auslastung des Betriebsmittels deutlich verbessert werden kann. Dazu wird ein breites Spektrum unterschiedlicher Planungsansätze weiter-, beziehungsweise neuentwickelt und einer Leistungsanalyse unterzogen. Reale Anwendungen benötigen neben Altersprozessen meist auch periodische und/oder sporadische Prozesse. Wir zeigen, wie die für Altersprozesse günstigere explizite Planung auch dann beibehalten werden kann, wenn periodische und/oder sporadische Prozesse ebenfalls mit einzuplanen sind. Konkret wird dies durch eine Integration der expliziten Planung in die implizite Planungstechnik (nach festen Prioritäten) erreicht. Für den Fall, daß ausschließlich Altersprozessen und periodische Prozesse zu verplanen sind, kann mit einem neuen, rein expliziten Planungsverfahren eine nahezu optimale Planungsausbeute erzielt werden.