Prof. Dr. Udo Kebschull

"Rekonfiguration eingebetteter Systeme"

In meinem Vortrag möchte ich verschiedene Aspekte der Rekonfiguration eingebetteter Systeme näher betrachten. Dabei werde ich sowohl auf die Rekonfiguration der Systemhardware als auch der Softwarekomponenten eingehen.

Bei so genannten System-Plattform-FPGAs, wie die Virtex-II Pro der Firma Xilinx, wird die zur Verfügung stehende frei programmierbare Hardware-Fläche zur Realisierung von Komponenten des Systems verwendet. Die Beschreibung der vollständigen Architektur erfolgt in der Regel bei der Spezifikation des Systems. Hieraus werden unter Verwendung geeigneter Synthesewerkzeuge Konfigurationsdaten für das verwendete Ziel-FPGA generiert.

In meinem Vortrag werde ich zeigen, wie sich dieser Prozess der Zusammenstellung von Systemkomponenten zur Laufzeit in das System selbst verlagern lässt. Hierbei geht es nicht darum, aufwändige Syntheseschritte im System selbst durchzuführen, was aufgrund der eingeschränkten Ressourcen nicht möglich wäre, sondern es wird versucht, durch die geeignete Definition eines Gerüsts einer Systemarchitektur diese Komponenten über Betriebssystemerweiterungen gesteuert nachzuladen. Dabei werden diese bei Bedarf vom Betriebssystem in reservierte Bereiche geladen und gestartet. Beim Auslagern nicht aktiver Prozesse werden die Zustände der Komponenten gerettet und die verwendeten Systemressourcen wieder freigegeben.

Im zweiten Teil des Vortrags werde ich eine dezentrale Infrastruktur vorstellen, die geeignet ist, eingebettete Systeme mit Komponenten zur Rekonfiguration zu versorgen. Dabei werden Dienste bereitgestellt, die die Entwicklung praktisch einsetzbarer rekonfigurierbarer Systeme drastisch vereinfachen werden. Der Vortrag schließt mit Arbeiten zum Thema Rekonfiguration und Update laufender Software. Dabei geht es auch darum zu untersuchen, ob und unter welchen Voraussetzung es möglich ist, Teile einer Software auszutauschen, ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen.