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  • Optimization of the SCCharts compiler/transformations (Bachelor/Master)
    Profile the actual SCCharts compiler/transformations and apply optimizations; also evaluate the possibility to use multiple cores for compilation
  • On the pragmatics of modeling large models in SCCharts (Bachelor/Master)
    Evaluate the possibilities to create and maintain large models in model-based languages (i.e. SCCharts) and provide suggestions for improvements
  • Visualization of Model-based Simulation via Tracing (Bachelor/Master)
    Use the already implemented Model-to-Model-Tracing in KIELER to visualize simulations. 
  • Incremental Compilation of SCEst (Bachelor/Master)
    Modify the KIELER SCEst language so that KIELER is able to compile Esterel step-by-step to C via SCL.
  • Model-based Compilation of Legacy C Programs (Bachelor/Master)
    Implement a model-based compiler in KIELER that is able to compile C to (S)CCharts and then back to C again.
  • Extend the SC MoC to handle priority-based variable accesses (Bachelor/Master)
    Add priorities to variable accesses to extend the SC MoC and therefore the number of valid sequentially constructive synchronous programs.
  • Transformation of Circuits to SCCharts (Bachelor/Master)
    Implement a transformation that translates circuits to (dataflow) SCCharts.


  • Efficient data dependency & scheduling analyses in SCCharts (Master/Bachelor)
    Implement analyses for data dependency, scheduling (e.g. tick boundaries) for SCCharts to improve static scheduling of the compiler
  • Curing Schizophrenia in SCCharts (Master/Bachelor)
    Develop new synchronizer to handle schizophrenia properly (e.g. depth join).
  • SCCharts Debugging (Master/Bachelor)
    Implement more sophisticated debugging mechanisms (e.g. breakpoints, observers) for SCCharts
  • Environment Simulations for SCCharts (Master/Bachelor)
    Develop a system to simulate environments (e.g. for Lego Mindstorms) for SCCharts in KIELER
  • SCCharts Verification (Master/Bachelor)
    Add the possibility to perfom model checking on SCCharts


  • Quartz (Master)
    Integrate the synchronous Quartz language into KIELER for validation purposes and teaching.
  • Implementation of a priority-based compilation approach (Master) 
    Implement the SyncCharts priority-based compilation approach into the SCCharts compiler chain.
  • Raceyard evaluation (Master)
    Evaluate the possibility for the use of SCCharts in the Raceyard context and pave the way for future experiments

PRETSY / PRETSY2

Advisors: Insa Fuhrmann, Steven Smyth

Im Rahmen des PRETSY-Projektes (siehe www.pretsy.org, dort findet sich auch im Rahmen des Projektes bereits veröffentlichte Literatur) und seines geplanten Nachfolgerprojektes sind Abschlussarbeiten zu vergeben, die sich inhaltlich mit der Verbindung Sequentiell Konstruktiver (SC für Sequentially Constructive) Sprachen mit Precision Timed (PRET) Prozessoren als Ausführungsplattform befinden.

Sequentielle Konstruktivität als "Model of Computation (MoC)" ist im Zuge des PRETSY Projektes entwickelt worden und ist eng mit dem MoC der Sychronen Sprachen verwandt, erweitert dieses aber konservativ, das heißt, es lässt alle Programme zur Ausführung zu, die auch als gültiges synchrones Programm (insbesondere im Sinne der Programmiersprache Esterel) gelten würden. Anders als Esterel erlaubt es aber mehrere schreibende und lesende Zugriffe auf geteilte Variablen, solange diese eindeutig sequentiell geordnet sind. Dies macht das SC MoC zugänglicher für Programmierer gängiger sequentieller Programmiersprachen: Zum Beispiel ist das Programmiermuster present "present x else emit x"  ("if (!x) {...; x = true}") gültig im SC MoC, nicht aber in Esterel.

Im PRETSY Projekt wurden die Programmiersprachen SCCharts und SCL entwickelt, grundsätzlich können wir diese auf jeder beliebigen Plattform ausführen, die Ausführung auf PRET Architekturen bietet aber einige zusätzliche Vorteile und Aspekte, insbesondere verfügen diese Architekturen über eine besonders einfach zu analysierende WCET, über zusätzliche Befehle, um die Ausführungszeit zu kontrollieren und Exceptions bei Zeitüberschreitungen zu definieren sowie über mehrere Hardwarethreads. Aktuelle Themenvorschläge finden sich im KIELER Wiki

  • Real-time extensions for SCCharts (Bachelor/Master)
    Make the timing instructions delay_until und exception_on_expire of the FlexPRET processor available in SCCharts.

Miscellaneous Topics

Advisors: to be determined.

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