Überblick
Die Diplomarbeit „Speicherbereinigung für einen echtzeitfähigen mehrfädigen Java-Mikrocontroller“ behandlet das seinerzeit noch nicht betrachtete Problem, auf einem mehrfädigen (multi-threaded) Mikroprozessor in Echtzeit eine Speicherbereinigung (garbage collection) durchzuführen.
Vereinfacht ausgedrückt ist die Herausforderung bei der Materie folgende: Die Speicherbereinigung soll in Kooperation mit den Hardware-Threads ohne diese zu stören (Synchronisation!) mit einem fein-granularen Scheduling arbeiten. Weiterhin soll sie schnell genug arbeiten, um das System nicht in einen Speicherengpaß zu leiten, in dem fatalerweise Echtzeit-Threads auf die Speicherbereinigung warten müßten.
Die Zielarchitektur für die Untersuchungen und die Implementierung ist der Komodo-Mikrocontroller, der am Institut für Prozeßrechentechnik (Prof. Dr. Uwe Brinkschulte) und Institut für Rechnerentwurf und Fehlertoleranz (Prof. Dr. Theo Ungerer, nun Uni Augsburg) der Universität Karlsruhe entwickelt wurde.
Das Scheduling des Controllers erlaubt einen Kontextwechsel innerhalb von nur einem Taktzyklus, da die Registerbänke der Hardware-Threads auf dem Chip angesiedelt sind. Es müssen also keine kompletten Registerbänke in langsamen Hauptspeicher aus- und eingelagert werden.
Downloads
Mit den folgenden Links sind die Inhalte aus dem Jahr 2000 verfügbar:
- Diplomarbeit Speicherbereinigung für einen echtzeitfähigen mehrfädigen Java-Microcontroller: Stephan Fuhrmann, Betreuer Dipl.-Inform. Matthias Pfeffer, betreuender Professor: Prof. Dr. rer.nat. Theo Ungerer, Institut für Rechnerentwurf und Fehlertoleranz, Fakultät für Informatik, Universität Karlsruhe (TH)
- Paper Real-time Garbage Collection for a Multithreaded Java Microcontroller: S. Fuhrmann, M. Pfeffer, J. Kreuzinger, Th. Ungerer Institute for Computer Design and Fault Tolerance, University of Karlsruhe, U. Brinkschulte, Institute for Process Control, Automation and Robotics, University of Karlsruhe