Forschung

Isolierte und sichere Laufzeitumgebungen

Mit der zunehmenden Konsolidierung von Funktionen eingebetteter Systeme auf hochgradig parallele Rechenarchitekturen geht häufig auch die Integration von Funktionen unterschiedlicher Kritikalitätsstufen einher.
Daraus resultiert die Notwendigkeit für Isolationsmechanismen, welche die gegenseitige Beeinflussung von Anwendungen in Mixed-Criticality-Systemen verhindern. Darüber hinaus kann die Laufzeitumgebung durch die Feststellung der Integrität und Authentizität der Anwendungen zur Sicherheit des Systems beitragen (Trusted Execution Environment).

Deterministische Echtzeitsysteme

Der Einsatz eingebetteter Systeme in sicherheitsrelevanten Bereichen stellt hohe Anforderungen an deren funktionale Sicherheit. Ein zentraler Punkt ist in diesem Zusammenhang das vorhersagbare Zeitverhalten sowie der deterministische Datenfluss zwischen Komponenten des Systems.
Die Grundlage dafür bilden Task-Modelle, die eine formale Beschreibung des Kommunikations- und Zeitverhaltens der Tasks ermöglichen.
Eine Herausforderung bei der Übertragung dieser Modelle auf Hardware-Plattformen ist die Ermittlung eines Schedules sowie Mappings der Tasks für die vorhandenen Ressourcen.

Echtzeitfähige Mehrkern-Plattformen

Themenfelder wie autonomes Fahren und IIoT erfordern leistungsfähige eingebettete Rechenplattformen, welche für sicherheitskritische Anwendungen zudem ein vorhersagbares Zeitverhalten aufweisen. Dafür ist es erforderlich, Ressourcenkonflikte als Quellen von Interferenz zu vermeiden. Ein Ansatz besteht darin, die gegenseitige Beeinflussung der Kerne durch lokalen Speicher zu minimieren. Gleichermaßen kann durch eine enge Integration von Hardware und Laufzeitumgebung mittels HW/SW-Co-Design der durch Isolation und Kommunikation bedingte Overhead reduziert werden.