Hans-Harro Horn: Hardware-Supported Real-time Operating Systems (Komplexprakti­kum)

30.09.2021, 16:30 Uhr

Einladung zur Präsentation von Herrn Hans-Harro Horn

Thema: Hardware-Supported Real-time Operating Systems

Projekt: Komplexpraktikum

Betreuer: Gökhan Akgün

Abstract: Diese Arbeit untersucht im Rahmen eines Komplexpraktikums die Auslagerung des Schedulers für das Echtzeitbestriebssystems FreeRTOS auf einem MicroBlaze Prozessor in Hardware. Durch die parallele Ausführung von Scheduler und Tasks, lässt sich der Scheduling-overhead im Betriebssystem reduzieren und besserer Determinismus im Scheduler erreichen, da die Schedulingentscheidung sofort zu Verfügung steht. Im ersten Schritt werden mögliche Performancegewinne durch die Auslagerung des Schedulers evaluiert und die Realisierung in der Hardware und Anpassungen in der Software konzipiert. Die Realisierung erfolgt mittels Vivado HLS und bildet einen Scheduler in Hardware ab, welcher von FreeRTOS über die aktuellen Taskzustände informiert wird und im Schedulingfall den als nächstes auszuführenden Task FreeRTOS liefert. Die Evaluierung erfolgt auf einem PYNQ-Z1 Board, welches auf der Zynq-7000 SoC Plattform von Xilinx basiert. Im Hinblick auf die Portierbarkeit wird die Realisierung auf dem MicroBlaze Prozessor implementiert und evaluiert. Anschließend werden die durch die Implementierung erzielten Ergebnisse durch Performacemessungen mit einer reinen Softwarelösung verglichen.