Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi

Saydam, Berkay; Ayav, Tolga

Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi

Berkay SAYDAM, (TTTech Auto Turkey, Ar-Ge Merkezi, İzmir, Türkiye)

Tolga AYAV (İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye)

EMO Bilimsel Dergi

6 2

Yıl: 2021 Cilt: 11 Sayı: 22 Sayfa Aralığı: 55 - 65 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi

Öz:

Teknolojik gelişmeler araçlara da yansırken güvenlikten ödün vermeden araçlara yeni işlevler ekleme zorluğunu da beraberinde getirmektedir. Araçlarda kullanılan çeşitli işlevleri yerine getiren görevler farklı karakteristiklere sahiptir. Güvenlik ve performans, bu görevlerin karakteristiğini belirlemek için kullanılan iki temel kriterdir. Görevlerin karakteristikleri, Otomotiv Güvenlik Bütünlük Seviyeleri olarak bilinen güvenlik seviyelerine göre sınıflandırılabilir. Donanım ve yazılım tasarımı ile ayrıca bunların doğrulanması ve testi otomotiv endüstrisinde uzun soluklu bir ilerlemedir. Bir Elektronik Kontrol Birimi sahada kullanılmaya başlandığında, donanım tasarımındaki herhangi bir değişiklik oldukça maliyetlidir. Makalede savunulan hipoteze göre, Merkezi İşlem Birimi tarafından görev yürütme sıralarını belirlemek için kullanılan zamanlama algoritmaları özenle seçilmelidir. Ayrıca donanım ve yazılım tasarımında bu karakteristik ve algoritmalar dikkate alınmalıdır. Aksi takdirde görevler, kritik bileşen için zaman kısıtının kaçırılması gibi güvenlik açısından ciddi sorunlara neden olabilmektedir. Bu makalede, zamanlama mimarileri değerlendirilerek hangi zamanlama mimarilerinin hangi amaçla kullanılması gerektiği belirtilmektedir. Algoritmaların avantaj ve dezavantajları sunulmaktadır.

Anahtar Kelime: katı gerçek-zamanlı sistemler statik zamanlama analizi zamanlama algoritmaları OSEK/VDX sertifikalı işletim sistemi araçlarda güvenlik

Evaluation of Scheduling Architectures in Automotive Industry

Öz:

Technological advancements are reflected to the vehicles as well, but it brings the challenge of adding new functionalities to vehicles without compromising safety. Tasks are used to provide functionalities which are used in car. These tasks have different characteristics. Safety and performance are two main criteria to determine the characteristics of tasks. These characteristics can be classified according to their safety levels which are known as Automotive Safety Integrity Levels. Design of hardware and software together with their verification and testing is a long progress in automotive industry. Any changes on either hardware or software may be quite costly when an ECU began to be used in field. According to the hypothesis of this article, scheduling algorithms run by Central Processing Unit to determine the proper sequence of task executions, should be well known. Besides, the design of hardware and software should be done according to the characteristics and algorithms. Otherwise, tasks may cause serious problems like missing deadlines for safety-critical component. In this article, the scheduling architectures are evaluated distinguishing the purposes of them. The advantages and disadvantages of the algorithms are also explained.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] B. Saydam and T. Ayav, "Evaluation of Scheduling Architectures for OSEK/VDX Compliant Hard Real-Time Operating Systems," 2020 Turkish National Software Engineering Symposium (UYMS), 2020, pp. 1-6, doi: 10.1109/UYMS50627.2020.9247064.
[2] ISO: 26262 – “Road vehicles-Function safety Part 6: Product development at the software level”, 2018.
[3] Redmill, Felix. "IEC 61508-principles and use in the management of safety." Computing & Control Engineering Journal, 9.5, pp. 205-213, 1998.
[4] Wang, Dafang & Song, Peng & Xu, Zexu & Dong, Guanglin & Wei, Hui, "Conceptual Design of Functional Safety of Motor Control System Based on ISO26262", MATEC Web of Conferences, 173. 02045. 10.1051/matecconf/201817302045, 2018.
[5] Introduction to MISRA C, URL: https://www.embedded.com/introduction-to-misra-c/ (Last accessed: Jan, 5, 2022).
[6] Phillip Laplante, Real-Time Systems Design and Analysis - An Engineer's Handbook, IEEE Press, 1993.
[7] John A. Stankovic, Krithi Ramamritham, and Marco Spuri, Deadline Scheduling for Real-Time Systems: Edf and Related Algorithms, Kluwer Academic Publishers, USA, 1998.
[8] M. Caccamo, T. Baker, A. Burns, and G. Buttazzo, “Realtime scheduling for embedded systems,” in Handbook of Networked and Embedded Systems, pp. 173-195, Birkhäuser Boston, 2005.
[9] Buttazzo, Giorgio C. Hard real-time computing systems: predictable scheduling algorithms and applications. Vol. 24. Springer Science & Business Media, 2011.
[10] A. Burns, “Scheduling hard real-time systems: a review”, Software Engineering Journal, 6(3), 116-128, 1991.
[11] Weirong Wang, Aloysius K. Mok, Gerhard Fohler, “PreScheduling: Integrating Offline and Online Scheduling Techniques”, EMSOFT 2003, Volume 2855, pp. 356-372, 2003.
[12] D. Rajesh, "Real-time scheduler design for safety-critical systems : A supervisory control approach", PhD dissertation, 2018.
[13] Bini, E., Buttazzo, G. C., & Buttazzo, G. M. “Rate monotonic scheduling: The hyperbolic bound”, IEEE Transactions on Computers, Volume 52, Issue 7, 2003, pp. 933–942, https://doi.org/10.1109/TC.2003.1214341.
[14] C. Liu and J. Layland, "Scheduling Algorithms for Multiprogramming in a Hard Real-time Environment", JACM, vol. 20, no. 1, 1973.
[15] Zhang F, “Analysis for EDF scheduled real-time systems”, PhD thesis, Dept of Computer Science, University of York, UK, 2009.
[16] Buttazzo, G. “Rate monotonic vs. EDF: Judgment day”, EMSOFT 2003, Volume 2855, pp. 67-83, 2003.
[17] Kopetz, Hermann, and Günther Bauer. "The timetriggered architecture." Proceedings of the IEEE 91.1 : 112-126, January 2003.
[18] Kopetz, Hermann. Real-time systems: design principles for distributed embedded applications. Springer Science & Business Media, 2011.
[19] Kopetz, Hermann. "Event-triggered versus time-triggered real-time systems." Operating Systems of the 90s and Beyond. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 86-101, 1991.
[20] Lemieux, Joseph. "The OSEK/VDX Standard: Operating System and Communication." Embedded Systems Programming 13.3: pp. 90-109, 2000.
[21] Erika-enterprise.com. URL:http://www.erikaenterprise.com/index.php/community.html/ (Last accessed: Apr, 11, 2020].
[22] Feiler, Peter H. (2018): Real-Time Application Development with OSEK: A Review of the OSEK Standards. Carnegie Mellon University. Report. https://doi.org/10.1184/R1/6582899.v1.
[23] Arduino.cc, URL: https://www.arduino.cc/ (Last accessed: May, 19, 2020].

APA	Saydam B, Ayav T (2021). Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. , 55 - 65.
Chicago	Saydam Berkay,Ayav Tolga Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. (2021): 55 - 65.
MLA	Saydam Berkay,Ayav Tolga Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. , 2021, ss.55 - 65.
AMA	Saydam B,Ayav T Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. . 2021; 55 - 65.
Vancouver	Saydam B,Ayav T Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. . 2021; 55 - 65.
IEEE	Saydam B,Ayav T "Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi." , ss.55 - 65, 2021.
ISNAD	Saydam, Berkay - Ayav, Tolga. "Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi". (2021), 55-65.

APA	Saydam B, Ayav T (2021). Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. EMO Bilimsel Dergi, 11(22), 55 - 65.
Chicago	Saydam Berkay,Ayav Tolga Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. EMO Bilimsel Dergi 11, no.22 (2021): 55 - 65.
MLA	Saydam Berkay,Ayav Tolga Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. EMO Bilimsel Dergi, vol.11, no.22, 2021, ss.55 - 65.
AMA	Saydam B,Ayav T Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. EMO Bilimsel Dergi. 2021; 11(22): 55 - 65.
Vancouver	Saydam B,Ayav T Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi. EMO Bilimsel Dergi. 2021; 11(22): 55 - 65.
IEEE	Saydam B,Ayav T "Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi." EMO Bilimsel Dergi, 11, ss.55 - 65, 2021.
ISNAD	Saydam, Berkay - Ayav, Tolga. "Otomotiv Endüstrisinde Zamanlama Mimarilerinin Değerlendirilmesi". EMO Bilimsel Dergi 11/22 (2021), 55-65.