Smartare dataspridning minskar onödigt datormummel

I stora datorsystem rör sig mängder med  information. Ibland lägger datorerna all kraft på att  kommunicera förändringar i informationen och blir då så upptagna att ingen programkörning  hinns med. Men det går att göra datorernas informationsutbyte mycket effektivare. Det har Gunnar Mathiason på Högskolan i Skövde visat i sin forskning.

En modern personbils inbyggda datorsystem är ett exempel på ett så kallat realtidssystem. Det vill säga ett datorsystem som ska leverera resultat inom en bestämd tidsgräns.

I takt med att allt fler funktioner byggs in i en bil ökar också antalet sammankopplade små datorer i bilen. För att förenkla datorernas datautbyte kan man låta varje liten dator ha en egen liten databas som den arbetar mot. Men när dessa databaser samtidigt skall utbyta information med varandra i bilen uppstår problem. Datorerna pratar i munnen på varandra och den användbara information som verkligen överförs är bara en bråkdel av den information som sänds mellan datorerna. Datorsystemet kan nu inte längre leverera vad det ska på utsatt tid.

Gunnar Mathiason – doktorand på Högskolan i Skövde - har i sin forskning studerat hur det går att effektivisera kommunikationen mellan databaserna i ett så kallat distribuerat realtidssystem.

– Det handlar om att organisera kommunikationen på ett smartare sätt. För att undvika att datorerna pratar i munnen på varandra, ska databasen vid varje dator bara uppdateras med den information som databasen verkligen behöver för att utföra sitt arbete just nu, förklarar Gunnar Mathiason.

Arbetslägen
Gunnar Mathiasons forskning har handlat om att utveckla de instruktioner – protokoll på datavetarspråk – som datorerna behöver ha för att ha rätt information vid rätt tidpunkt i sin databas.

Ett exempel på detta kan vara att bromssystemet i en bil får signaler från bilens utomhustermometer om att temperaturen är på väg att falla under noll. Bromssystemet vänder sig då till växellådan för information som finns där. Bromssystemet behöver komplettera informationen i sin egen databas om hur växellådan arbetar, för att kunna jobba i ett annat arbetsläge som gör bilens bromsar mer anpassade till halt väglag.

– Precis när databasen skiftar från ett arbetsläge till ett annat uppstår en liten fördröjning i systemet, för att ställa om till att använda den information som behövs i det nya arbetsläget. De experiment vi utfört handlar väldigt mycket om att ta reda på hur man skall hantera detta, hur stor fördröjningen blir och vilka datorresurser som behöver användas under tiden. Våra försök visar att i vår lösning blir fördröjningen så liten att den är försumbar. Systemet klarar fortfarande realtidskraven, säger Gunnar Mathiason.

Skalbarhet
De datornätverk som Gunnar Mathiason har forskat runt måste vara skalbara. Det innebär att systemet ska kunna byggas ut och skalas upp i takt med att det krävs fler funktioner som kräver mer information och mer datatrafik.

– I det system vi har forskat runt ökar systemets förmåga att hantera datortrafik i takt med att nya datorer byggs in i systemet. Det är bara de datorer som behöver utbyta information som gör det och allt onödigt mummel undviks. Det gör att du kan bygga stora system som ändå har realtidsegenskaper, säger Gunnar Mathiason.

För ytterligare information kontakta Gunnar Mathiason: 0500-44 83 50