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5 Bewertung und Validierung
5.2 Performanzbewertung
Die Bewertung der Performanz hat zum Ziel, die Rechenleistung von Systemen vorherzusagen. Dies ist eine große Herausforderung (insbesondere für cyberphysikalische Systeme), da wir Informationen über den worst case anstelle von
Informationen über den durchschnittlichen Fall benötigen könnten. Diese Informationen sind notwendig, um die Einhaltung von Echtzeitbedingungen garantieren zu
können.
5.2.1 Frühe Phasen
Zwei unterschiedliche Arten von Techniken wurden vorgeschlagen, um bereits in
frühen Entwurfsphasen Bewertungen der Performanz zu erhalten:
• Geschätzte Kosten- und Performanzwerte: Eine ganze Reihe von Schätzern
wurde für diesen Zweck entwickelt. Beispiele sind Arbeiten von Jha and Dutt
[275] für Hardware und von Jain et al. [267] und Franke [167] für Software. Die
Erzeugung ausreichend genauer Abschätzungen erfordert einen beträchtlichen
Aufwand.
• Genaue Kosten- und Performanzwerte: Wir können auch echten SoftwareCode (in Form einer Binärdatei) auf einer Hardwareplattform, die mit der zu
entwickelnden eng verwandt ist, verwenden. Dies erfordert die aufwändige Bereitstellung eines Modells der Hardwareplattform wie auch eine rasche Abbildung
der Software auf diese. Dies ist nur möglich, wenn Schnittstellen zu „SoftwareSynthesewerkzeugen” (Compiler) und Hardware-Synthesewerkzeugen existieren.
Diese Methode kann präzisere Ergebnisse als die Abschätzung liefern, kann dabei aber auch erheblich mehr (und manchmal untragbar viel) Zeit in Anspruch
nehmen.
Um ausreichend präzise Informationen zu erhalten, muss auch die Kommunikation
betrachtet werden. Unglücklicherweise ist es meist schwierig, die Kommunikationskosten schon in frühen Entwurfsphasen zu berechnen.
Formale Techniken zur Performanzbewertung wurden bereits von vielen Forschern veröffentlicht. Für eingebettete Systeme sind die Arbeiten von Thiele et
al., Henia und Ernst et al. und Wilhelm et al. besonders relevant (siehe z.B.
[536, 211, 587]). Diese Techniken setzen einen bestimmten Grad von Wissen über
Architekturen voraus. Sie sind für frühe Entwurfsphasen weniger wichtig, einige
von ihnen lassen sich aber auch anwenden, ohne alle Details der Zielarchitektur zu
kennen. Alle diese Ansätze modellieren echte, physikalische Zeit.
5 Bewertung und Validierung
5.2 Performanzbewertung
Die Bewertung der Performanz hat zum Ziel, die Rechenleistung von Systemen vorherzusagen. Dies ist eine große Herausforderung (insbesondere für cyberphysikalische Systeme), da wir Informationen über den worst case anstelle von
Informationen über den durchschnittlichen Fall benötigen könnten. Diese Informationen sind notwendig, um die Einhaltung von Echtzeitbedingungen garantieren zu
können.
5.2.1 Frühe Phasen
Zwei unterschiedliche Arten von Techniken wurden vorgeschlagen, um bereits in
frühen Entwurfsphasen Bewertungen der Performanz zu erhalten:
• Geschätzte Kosten- und Performanzwerte: Eine ganze Reihe von Schätzern
wurde für diesen Zweck entwickelt. Beispiele sind Arbeiten von Jha and Dutt
[275] für Hardware und von Jain et al. [267] und Franke [167] für Software. Die
Erzeugung ausreichend genauer Abschätzungen erfordert einen beträchtlichen
Aufwand.
• Genaue Kosten- und Performanzwerte: Wir können auch echten SoftwareCode (in Form einer Binärdatei) auf einer Hardwareplattform, die mit der zu
entwickelnden eng verwandt ist, verwenden. Dies erfordert die aufwändige Bereitstellung eines Modells der Hardwareplattform wie auch eine rasche Abbildung
der Software auf diese. Dies ist nur möglich, wenn Schnittstellen zu „SoftwareSynthesewerkzeugen” (Compiler) und Hardware-Synthesewerkzeugen existieren.
Diese Methode kann präzisere Ergebnisse als die Abschätzung liefern, kann dabei aber auch erheblich mehr (und manchmal untragbar viel) Zeit in Anspruch
nehmen.
Um ausreichend präzise Informationen zu erhalten, muss auch die Kommunikation
betrachtet werden. Unglücklicherweise ist es meist schwierig, die Kommunikationskosten schon in frühen Entwurfsphasen zu berechnen.
Formale Techniken zur Performanzbewertung wurden bereits von vielen Forschern veröffentlicht. Für eingebettete Systeme sind die Arbeiten von Thiele et
al., Henia und Ernst et al. und Wilhelm et al. besonders relevant (siehe z.B.
[536, 211, 587]). Diese Techniken setzen einen bestimmten Grad von Wissen über
Architekturen voraus. Sie sind für frühe Entwurfsphasen weniger wichtig, einige
von ihnen lassen sich aber auch anwenden, ohne alle Details der Zielarchitektur zu
kennen. Alle diese Ansätze modellieren echte, physikalische Zeit.