[ES] Zusammenfassung hinzugefügt (WIP)

Signed-off-by: Jim Martens <github@2martens.de>

es/Klausurvorbereitung/Zusammenfassung.md

@@ -0,0 +1,224 @@
+# Einführung
+
+## Anwendungsgebiete
+
+* ES werden in unterschiedlichen Bereichen verwendet:
+** Autos
+** Flugzeuge
+** Züge
+** Mobiltelefone
+** Gesundheitssektor
+** Sicherheit
+** TVs
+** Fabriken
+** Intelligente Gebäude
+** Logistik (RFID) - Tracking von Objekten
+** Robotik
+
+## Wichtige Eigenschaften
+* dependable
+** Reliability - Probability that system will not fail
+** Maintainability - Probability that failing system can be repaired within certain timeframe
+** Availability - Probability that system is available
+** Safety - System will not cause any harm
+** Security - confidential data remains confidential and authentic communication is guaranteed
+* efficient
+** Energie
+** Laufzeiteffizienz
+** Codegröße
+** Gewicht/Masse der Hardware
+** Kosten
+
+ES müssen oftmals Echtzeitbedingungen umsetzen.
+Zwei Arten:
+* harte Bedingungen - Nicht-Einhalten führt zu Katastrophe
+* weiche Bedingungen - alle anderen Zeitbedingungen
+
+weitere Eigenschaften
+* reaktiv
+* hybrid - analoge und digitale Bestandteile
+* DUI - dedicated user interface
+
+## Herausforderungen im Design von ES
+* Software muss auf Hardware abgestimmt werden
+* ¬funktionale Bedingungen müssen eingehalten werden
+** Echtzeitbedingungen
+** Energieeffizienz
+** Dependability - Verlässlichkeit
+* Zeitmanagement ist eine der größten Herausforderungen
+* Concurrency (Nebenläufigkeit) ist essentiell
+* Kombinieren von Komponenten ist wichtig für Design
+* traditionelle sequentielle Prog.Sprachen sind nicht ideal
+
+## Designflow
+
+* rounded boxes - stored info
+* rectangles - transformations on data
+* application knowledge
+-> specification
+-> HW components
+-> system software
+=> design repository -> design -> [test]
+|				  |
+[application mapping]
+* [optimization]
+* [evaluation & validation]
+* [test]
+
+* Figure 1.6 page 13
+
+# Spezifikationen und Modellierung
+
+## Bedingungen
+
+* Model: Simplification of another entity, which can be a 
+physical thing or another model. The model contains exactly those 
+characteristics and properties of the modeled entity that are 
+relevant for a given task. A model is minimal with respect to a 
+task if it does not contain any other characteristics than those 
+relevant for the task.
+
+Modelle werden in Sprachen beschrieben. Sprachen sollten
+folgende Eigenschaften aufweisen (Wunschliste):
+
+* Hierarchie
+** Verhaltshierarchien - enthalten für Beschreibung des Systemverhaltens notwendige Objekte, z.B. Zustände, Events
+** Strukturhierarchien - beschreiben physische Komponenten des Systems
+* Komponenten-basiertes Design - Verhalten des Systems muss von Verhalten der Komponenten ableitbar sein
+* Nebenläufigkeit
+* Synchronisation und Kommunikation
+* Zeitverhalten (timing behavior)
+** elapsed time (vergangene Zeit) seit X
+** Verzögern von Prozessen für spezifizierte Zeit
+** being able to specify timeouts
+** Fähigkeit Deadlines und Schedules zu spezifizieren
+* Zustandorientiertes Verhalten
+* Eventhandling
+* Ausnahmeorientiertes Verhalten
+* Vorhandensein von Programmierelementen
+* Ausführbarkeit
+* Support für Design großer Systeme
+* Support für Anwendungsdomain
+* Lesbarkeit
+* Portabilität und Flexibilität
+* Termination - feasible to identify processed which will terminate from the specification
+* Support für ¬Standard I/O-Devices
+* ¬funktionale Eigenschaften
+* Support für Design von verlässlichen (dependable) Systemen
+* keine Hindernisse für Generierung effizienter Implementierungen
+* angemessenes MoC (Model of Computation)
+
+## Models of computation (Berechnungsmodelle)
+
+* MoCs definieren:
+** Komponenten
+** Kommunikationsprotokolle
+
+Beziehungen zwischen diesen Punkten können in Graphen 
+festgehalten werden.
+
+Models of Communication:
+* shared memory
+* message passing
+** async message passing - non-blocking communication
+** sync message passing - blocking communication, rendez-vous based communication
+** extended rendez-vous, remote invocation
+
+Organisation von Berechnungen innerhalb der Komponenten
+* Von-Neumann Modell
+* discrete event model
+* endliche Automaten
+* Differentialgleichungen
+
+Kombinierte Modelle: Tatsächliche Sprachen kombinieren normalerweise ein Kommunikationsmodell mit einer Organisation von Berechnungen innerhalb der Komponenten.
+
+Beispiele:
+* StateChart - kombiniert endliche Automaten mit shared memory
+* SDL - kombiniert asynchrones message passing with endlichen Automaten
+* ADA, CSP - kombinieren von-Neumann mit synchronem message passing
+
+Figure 2.7 page 34
+
+# Hardware
+
+## Input
+
+Sensoren:
+* Beschleunigungssensoren
+* Regensensoren
+* Bildsensoren (charge-coupled devices und CMOS)
+* biometrische Sensoren
+* künstliche Augen
+* RFID
+* andere Sensoren
+
+Sensoren erzeugen Signale.
+
+Diskretisierung von Zeit: Sample-and-hold circuits
+* messen eines Wertes aus dem kontinuierlichen Zeitspektrum
+* gemessener Wert wird für bestimmte Zeitdauer weitergeleitet
+* danach zurück zur Messung des Wertes
+* Output gleicht damit diskreten Werten (gleicher Wert für bestimmte Zeitdauer)
+
+Diskretisierung von Werten: A/D Konverter
+* Flash A/D converter
+** large number of comparators
+** each comparator has two inputs (+ and -)
+** if voltage at + larger than at - -> logical 1, otherwise logical 0
+
+## Processing Units
+
+* Energie"verbrauch" ist wichtigste Beschränkung in ES
+
+### ASICs (Application-specific circuits)
+* hohe Kosten
+* sehr gute Performance für sehr kleinen Anwendungsbereich
+* keine Flexibilität
+
+### Prozessoren
+* Flexibilität
+* Energieeffizienz ist wichtig - Compiler müssen so effizient sein wie möglich
+* müssen nicht kompatibel mit PC-Prozessoren sein
+* Dynamic power management
+** power saving states (idle and sleep)
+** changes between states
+* Dynamic voltage scaling
+** reduced voltage means significantly less power consumption
+** only linear increase of runtime of algorithms
+* Code-size efficiency
+** CISC machines (Complex Instruction Set Processors)
+** Kompressionstechniken
+* Laufzeiteffizienz
+
+### Reconfigurable Logic
+application areas:
+* fast prototyping
+* low volume applications
+* realtime systems
+
+## Memories
+* großer Geschwindigkeitsunterschied zw. Prozessoren und Memories
+* kleinere Memories wichtig, da sie schnellere Zugriffszeiten bieten
+* mehrere kleine Speicher für häufig genutzte Instruktionen und Daten plus ein größerer Speicher für restliche Daten und Instruktionen bieten i.A. höhere Energieeffizienz
+* Scratch Pad memories (SPMs) als Alternative zu Caches
+
+## Communication
+* Informationen können durch Kanäle transportiert werden
+* physische Entitäten, die Kommunikation ermöglichen heißen Kommunikationsmedien
+* wichtige solche Medien:
+** drahtlose Medien (Infrarot, RFID)
+** optische Medien (Glasfaser)
+** Kabel
+
+### Requirements
+* Echtzeitverhalten
+* Effizienz
+* angemessende Bandbreite und Kommunikationsverzögerung
+* Support für eventbasierte Kommunikation
+* Robustheit
+* Fehlertoleranz
+* Wartbarkeit, Diagnosefähigkeit
+* Datenschutz
+
+### Elektrische Robustheit
+