TimingAnforderungen

TimingAnforderungen bezeichnen zeitliche Vorgaben an das Verhalten eines Systems. Sie legen fest, wann Ergebnisse geliefert, Aufgaben abgeschlossen oder Signale wahrgenommen werden müssen.

Zu den Typen gehören harte Realzeit (Deadline muss strikt eingehalten werden) und weiche Realzeit (Verletzungen sind möglich, aber möglichst vermieden). Typische Größen sind Reaktionszeit, Deadline, Periode, Verarbeitungszeit (Worst-Case Execution Time, WCET) und Jitter. Timing-Anforderungen werden oft in Zusammenhang mit Periodizität von Aufgaben, Synchronisation von Komponenten und Netzwerklatenzen formuliert.

Timing-Anforderungen sind Teil der Nicht-funktionalen Anforderungen und beeinflussen Architektur, Scheduling-Strategien, Speicherverwaltung, Kommunikationsdesign und Hardwarewahl. Sie sind besonders kritisch in eingebetteten und sicherheitsrelevanten Systemen, wo Verzögerungen zu Ausfällen oder Gefährdungen führen können. Eine klare Formulierung ermöglicht Priorisierung, Ressourcenplanung und deterministische Abläufe.

Die Verifikation erfolgt durch Timing-Analysen, WCET-Schätzungen, schedulability-Tests (etwa Rate-Monotonic oder Earliest-Deadline-First), Simulationen und ggf. formale Verifikation. Wichtige Metriken sind Reaktionszeit, Deadline-Verletzungen, Durchsatz und Jitter. Realistische Annahmen über Worst-Case-Szenarien sind hierbei zentral.

Umgang mit Unsicherheit umfasst pessimistische Annahmen, Reservebudgets, zeitliche Isolation und Puffer sowie architektonische Strategien wie zeitgetriebene oder partitionierte Designs, um negative Auswirkungen von Variabilität zu begrenzen.

Im Lebenszyklus der Systementwicklung werden Timing-Anforderungen erhoben, spezifiziert, verifiziert, validiert und nachvollziehbar dokumentiert. Eine durchgängige Nachverfolgbarkeit erleichtert Änderungen und Absicherung in Entwicklung, Test und Betrieb.