Saarbrücker Informatiker: Vorsprung bei der Zeitanalyse

Bei einem Wettbewerb für Werkzeuge zur Zeitanalyse von Computerprogrammen (Worst Case Execution Timing Analysis) habe der aiT-Laufzeit-Analysator herausragend abgeschnitten. Das teilt die Universität des Saarlandes mit, die das Programm gemeinsam mit dem Spinoff AbsInt entwickelt hat.

Am Lehrstuhl für fehlertolerante Systeme der Universität Duisburg-Essen wurden im Auftrag des European Network of Excellence die besten Werkzeuge für die Bestimmung des Zeitverhaltens von Programmen verglichen. An dem Wettbewerb beteiligten sich neben AbsInt die Mälardalen University (Schweden), die TU Wien, die National University of Singapore und die Firma Tidorum (Finnland).

Embedded Systems haben meist nur eine einzige Aufgabe zu erfüllen, das jedoch mit höchster Präzision. Ein Airbag sollte zum Beispiel nicht bei Tempo 100 einfach aufgehen, sondern nur, wenn Sensoren einen Aufprall festgestellt haben. Dann aber im Bruchteil von Sekunden. Die Garantie für die Pünktlichkeit der Reaktion der Computerprogramme stellt die Entwickler in sicherheitskritischen Branchen immer noch vor große Probleme. Informatiker der Universität des Saarlandes und der Spinoff-Firma AbsInt haben daher die aiT-Software für solche Laufzeitgarantien entwickelt.

Der Laufzeit-Analysator ermöglicht die exakte Berechnung von Laufzeitschranken für Realzeitsysteme. So stellt er sicher, dass Programme unter allen Umständen schnell genug reagieren. Damit sei er weltweit das erste Werkzeug, das automatisch das korrekte Zeitverhalten von Software in eingebetteten Systemen garantieren könne, so das Kompetenzzentrum Informatik der Universität des Saarlands.

aiT basiert auf einer Analyse des Cache- und Pipeline-Verhaltens einzelner Tasks. Das Programm berechnet korrekte und präzise obere Schranken für die längstmögliche Ausführungszeit. Diese Schranken gelten für alle Eingaben und jede mögliche Taskausführung. Die derzeit verbreiteten, aber fehlerträchtigen und zeitraubenden Messverfahren lassen sich verkürzen oder gleich ersetzen.

Das erhöhe die Systemsicherheit und trage zu einer Kostenreduktion bei, heißt es weiter. Die präzisen Laufzeitschranken erlauben eine bessere Systemauslastung ohne Kompromisse bei der Sicherheit. aiT unterstützt die folgenden Prozessoren: ARM7, Motorola Star12/HCS12, PowerPC 555 und 565, Motorola Coldfire 5307, Texas Instruments TMS320C3x sowie C16x und ST10. aiT für TriCore ist derzeit in Entwicklung.

Die genauen Ergebnisse des Wettbewerbs werden übrigens an der Universität des Saarlandes am Freitag, 16. Dezember, um 14.00 Uhr bekannt gegeben. (Detlef Scholz)