A New Perspective on Criticality: Efficient State Abstraction and Run-Time Monitoring of Mixed-Criticality Real-Time Control Systems (Artifact)

Rheinfels, Tim; Gaukler, Maximilian; Ulbrich, Peter

doi:10.4230/DARTS.9.1.1

临界性的新视角：混合临界实时控制系统（伪影）的有效状态提取和运行时监控

作者详细信息

蒂姆·莱因费尔斯

Friedrich-Alexander-Universityät Erlangen-Nürnberg（FAU），德国

马克西米利安·高克勒

德国埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学

彼得·乌尔布里奇

德国多特蒙德大学

引用为获取BibTex

Tim Rheinfels、Maximilian Gaukler和Peter Ulbrich。关键性的新观点：混合关键性实时控制系统（工件）的有效状态抽象和运行时监控。第35届欧洲实时系统会议专刊（ECRTS 2023）。Dagstuhl文物系列（DARTS），第9卷第1期，第1:1-1:3页，Schloss Dagstuhl–Leibniz Zentrum für Informatik（2023）
https://doi.org/10.4230/DARTS.9.1.1

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摘要

实时控制系统日益复杂，包括与物理交互的控制任务和非控制任务，随之而来的是巨大的挑战：满足各种非功能性需求意味着设计目标相互冲突，最差和平均情况下的资源需求之间存在明显差距，直到无法验证整体时效性。混合临界系统（MCS）是一个众所周知的缓解概念，它在不同的临界水平下运行系统，仅为关键任务的子集提供时间保证。在许多实际应用中，控制应用的关键性与系统的物理状态和控制偏差有关，安全规范成为关键的设计目标。MCS无法监控物理状态和调整调度，但主要用于控制工程方法，如自触发（模型预测）控制。然而，这些在运行时很难安排或代价高昂。本文探讨了将两个世界联系起来并将物理状态提升到临界标准的潜力。因此，我们提出了一种专用的状态估计，可以作为关键模式变化的运行时监视器。为此，我们开发了一个高效的一维状态抽象，以便在操作系统的调度中进行计算。此外，我们展示了如何通过稳健地反馈状态测量来限制抽象悲观主义。本文重点介绍了控制原理，并概述了如何在自适应调度中利用此新工具。我们的实验结果证实了我们的方法的有效性和适用性。

主题分类

ACM科目分类

计算机系统组织→实时系统
计算机系统组织→嵌入式和网络物理系统
计算机系统组织→可靠和容错系统和网络

关键词

实时控制
混合临界性
交换式系统
状态监视

工具书类

彼得·埃斯登·坦普斯基（Piotr Esden-Tempski）和雷切尔·曼特（Rachel Mant）。黑色魔法探测器。访问时间28。2023年4月。网址：https://black-magic.org/.
莫塞克。莫斯科。访问时间28。2023年4月。网址：https://www.mosek.com/.
ST微电子。32F411EDISCOVERY-带STM32F411VE MCU的Discovery套件。访问时间28。2023年4月。网址：https://www.st.com/en/evaluation-tools/32f411ediscovery.html.

临界性的新视角：混合临界实时控制系统（伪影）的有效状态提取和运行时监控

作者蒂姆·莱因费尔斯 , 马克西米利安·高克勒 , 彼得·乌尔布里奇

工件描述

文件标识符

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人造物品

摘要

主题分类

ACM科目分类

关键词

韵律学

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临界性的新视角：混合临界实时控制系统（伪影）的有效状态提取和运行时监控

作者 蒂姆·莱因费尔斯 , 马克西米利安·高克勒 , 彼得·乌尔布里奇

工件描述

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主题分类

ACM科目分类

关键词

韵律学

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作者蒂姆·莱因费尔斯 , 马克西米利安·高克勒 , 彼得·乌尔布里奇