Reder, Simon and Kempf, Fabian and Bucher, Harald and Becker, Jürgen and Alefragis, Panayiotis and Voros, Nikolaos and Skalistis, Stefanos and Derrien, Steven and Puaut, Isabelle and Oey, Oliver and Stripf, Timo and Ferdinand, Christian and Clement, David and Ulbig, Peer and Müller, David and Durak, Umut (2019) Worst-Case Execution-Time-Aware Parallelization of Model-Based Avionics Applications. Journal of Aerospace Information Systems, 16 (11). American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA). doi: 10.2514/1.I010749. ISSN 1940-3151.
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Official URL: https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.I010749
Abstract
Multicore processing systems are the solution of choice to provide high embedded computing performance, but drawbacks in timing predictability and programmability limit their adoption in safety-critical aerospace applications. This work presents a compiler tool flow for automated parallelization of model-based real-time software, which addresses the shortcomings of multicore architectures in real-time systems. The flow is demonstrated using a model-based terrain awareness and warning systems (TAWSs) and an edge detection algorithm from the image-processing domain. Model-based applications are first transformed into real-time C code and, from there, into a well-predictable parallel C program. Tight bounds for the worst-case execution time (WCET) of the parallelized program can be determined using an integrated multicore WCET analysis. Thanks to the use of an architecture description language, the general approach is applicable to a wider range of target platforms. An experimental evaluation for a research architecture with network-on-chip interconnect shows that the parallel WCET of the TAWS application can be improved by a factor of 1.77 using the presented compiler tools.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/132024/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Worst-Case Execution-Time-Aware Parallelization of Model-Based Avionics Applications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Journal of Aerospace Information Systems | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 16 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.2514/1.I010749 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1940-3151 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Multi-core, Avionics, Parallelization, TAWS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Aeronautics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | fixed-wing aircraft | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Aeronautics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | L AR - Aircraft Research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | L - Simulation and Validation (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Braunschweig | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Flight Systems > Flight Dynamics and Simulation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Durak, Umut | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 14 Jan 2020 18:48 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 14 Dec 2023 10:07 |
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