Projektkampagnen
Migrationsgewahre Laufzeitumgebung für Echtzeit- Mehrkernsysteme
(Projekt aus Eigenmitteln)
Projektleitung:
Projektbeteiligte:
Projektstart: 11. August 2020
Akronym: maRE
Abstract:
Das Vorhaben entwickelt ein neuartiges Paradigma, um Prozessmigration in Mehrkern-Echtzeitsystemen zeitlich vorhersagbar zu gestalten. Kern des Ansatzes ist das Konzept der migrationsgewahren Laufzeitumgebung (migration-aware real-time executive), in welcher Migrationsentscheidungen anstatt auf globalen Lastparametern systematisch auf Grundlage von Hinweisen der unter (strikten) Echtzeitbedingungen ablaufenden Maschinenprogramme der Anwendungsebene getroffen werden. Diese sogenannten Migrationshinweise (migration hints) betreffen zeitliche und räumliche Aspekte von Echtzeitprozessen, sie markieren potentielle Migrationspunkte in dem betreffenden nichtsequentiellen (mehrfädigen) Maschinenprogramm. Sie befähigen das Betriebssystem Entscheidungen zu treffen, die sich möglichst günstig auf die Vorhersagbarkeit und Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems auswirken. Konkret nimmt das Vorhaben an, dass anwendungsspezifische Hinweise auf zulässige und besonders günstige Programmpunkte für die Migration eine aufwandsarme Möglichkeit darstellen, um bestehende Echtzeitsysteme und Techniken hinsichtlich Antwortzeit und Planbarkeit zu verbessern. Den Untersuchungsgegenstand stellen Mehrkern-Plattformen mit heterogenen Speicherarchitekturen dar. Im Fokus stehen die durch Migration verursachten Verwaltungsgemeinkosten, welche von Speicherort und Umfang der Migrationsdaten abhängig sind. Diese über die Ausführungszeit variierenden Kosten werden werkzeuggestützt durch Methoden der statischen Analyse zur Entwurfszeit ermittelt und zur Identifikation von Migrationspunkten mit gut vorhersagbaren Kosten genutzt. Ausgehend von existierenden Echtzeitbetriebssystemen entwickelt das Vorhaben migrationsgewahre Varianten, welche das Wissen über diese günstigen Migrationspunkte durch speziell angepasste Schnittstellen und automatisch präparierte Anwendungsprogramme in Form von Migrationshinweisen zur Verfügung gestellt bekommen, um somit zur Laufzeit möglichst positive Entscheidungen für das Gesamtsystem treffen zu können.
Publikationen:
Revisiting Migration Overheads in Real-Time Systems: One Look at Not-So-Uniform Platforms
16th Annual Workshop on Operating Systems Platforms for Embedded Real-Time Applications (OSPERT 2022) (Modena, Italy, 5. Juli 2022 - 5. Juli 2022)
In: Daniel Lohmann, Renato Mancuso (Hrsg.): Proceedings of the 16th Annual Workshop on Operating Systems Platforms for Embedded Real-Time Applications, Hannover: 2022
URL: https://sra.uni-hannover.de/ospert22/ospert22-proceedings.pdf , , :
Migration-Based Synchronization
11th Brazilian Symposium on Computing Systems Engineering, SBESC (Virtual, Online, 22. November 2021 - 25. November 2021)
In: Proceedings of the 11th Brazilian Symposium on Computing Systems Engineering, SBESC 2021
DOI: 10.1109/SBESC53686.2021.9628358
URL: https://arxiv.org/pdf/2202.09365.pdf , , , , :
Work-In-Progress: Migration Hints in Real-Time Operating Systems
40th IEEE Real-Time Systems Symposium (RTSS) (Hong Kong, 3. Dezember 2019 - 6. Dezember 2019)
In: 2019 IEEE 40TH REAL-TIME SYSTEMS SYMPOSIUM (RTSS 2019), NEW YORK: 2019
DOI: 10.1109/RTSS46320.2019.00056 , , :
Work In Progress: Control-Flow Migration for Data-Locality Optimisation in Multi-Core Real-Time Systems
2020 IEEE Real-Time Systems Symposium (RTSS) (Houston, TX, 1. Dezember 2020 - 4. Dezember 2020)
In: IEEE (Hrsg.): 2020 IEEE Real-Time Systems Symposium (RTSS) 2020
DOI: 10.1109/RTSS49844.2020.00041 , , , :
Boosting Job-Level Migration by Static Analysis
15th Annual Workshop on Operating Systems Platforms for Embedded Real-Time Applications (Stuttgart)
In: Adam Lackorzynski Daniel Lohmann (Hrsg.): Proceedings of the 15th Workshop on Operating Systems Platforms for Embedded Real-Time Applications (OSPERT '19) 2019 , , , , , , :