Deutsch
Das ständige Streben nach immer größeren Rechenkapazitäten führt zu eingebetteten
Systemen, die aus mehreren Verarbeitungselementen bestehen, die auf einem Chip integriert sind. Ein Beispiel dafür ist die Integration eines rekonfigurierbaren Gewebes
(FPGA) mit mehreren Universalprozessoren, um ein rekonfigurierbares System auf
einem Chip zu bilden. Typischerweise werden diese Systeme verteilt. Dieses schafft
flexible, verteilte Hochleistungssysteme. Allerdings sind diese Systeme aus Verwaltungssicht hochgradig komplex.
Es wird erwartet, dass Anwendungen, die auf diesen Systemen laufen, dynamisch
in das System hineinkommen und es verlassen. Dieses erhöht die Komplexität, da sich
Ressourcen und Anforderungen unvorhersehbar verändern können.
In dieser Arbeit wird ein Betriebssystemdienstmodell präsentiert, welches effizient
eingesetzt werden kann und sich den verschiedenartigen Veränderungen in diesen Systemen anpasst. Darüber hinaus werden Algorithmen und Methodologien diskutiert, die
es diesem neuartigen Betriebssystemmodell erlauben mit den unvorhersehbaren Variationen der Anforderungen der Anwendungen sowie der Umgebung zu interagieren.
Ferner werden extensive Evaluationen dieser Algorithmen präsentiert.
Das Dokument schließt mit einer Fallstudie des Triple Data Encryption Standards
als Konzeptnachweis ab.
English
The ever guest for more computational capabilities leads to embedded systems
which consist of multiple computational elements integrated on a single
chip. An example is the integration of a reconfigurable fabric (FPGA)
with a number of general purpose processors to form what so called a reconfigurable
system on chip. These embedded systems are common to be
distributed. This creates a flexible high performance distributed system.
However, it is very complex when it comes to management.
Applications running on such systems are expected to be dynamic in regard
of arriving and leaving the system. This increases the complexity as
the resources and the demands would change unpredictably.
In this work, an OS service model, which efficiently adapts to the various
changes in these systems, is presented. In addition, the algorithms and the
methodologies, developed to allow this novel OS service model to interact
with the application demands and the environment unpredictable dynamic
variations, are discussed. Furthermore, the extensive evaluations of these
algorithms are presented. Finally, a case study, which introduces the triple
data encryption standard as prove of concept, is provided. |