{"id":15929,"date":"2026-06-10T06:59:45","date_gmt":"2026-06-10T06:59:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/srinidhi-srinivasan\/"},"modified":"2026-06-10T06:59:52","modified_gmt":"2026-06-10T06:59:52","slug":"srinidhi-srinivasan","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/srinidhi-srinivasan\/","title":{"rendered":"Srinidhi Srinivasan"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15930,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15929","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","post-password-required","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Taming Uncertainty, Enabling Predictability","samenvatting":"Real-time systems zijn systemen waarbij de correctheid niet alleen afhangt van het produceren van een correct resultaat, maar ook van het produceren van dit resultaat binnen de benodigde tijdsgrenzen. In veel moderne systemen, waaronder veiligheids- en bedrijfskritieke toepassingen, kunnen schendingen van tijdsbeperkingen leiden tot onacceptabele gevolgen, zelfs als de onderliggende berekening correct is. Om die reden is het waarborgen van de consistente naleving van deze tijdsbeperkingen alvorens inzet van zulke systemen een fundamentele uitdaging in het ontwerp en de analyse van real-time systems.\n\nDe analyse van het timingsgedrag van deze systemen is uitdagend, omdat de uitvoering ervan kan vari\u00ebren, afhankelijk van vele mogelijke scenario\u2019s. Variabiliteit in factoren zoals taak vrijgavetijden, uitvoeringsduren, precedentierelaties tussen taken, onderbrekingsintervallen wanneer taken wachten op externe computaties of communicatie, kunnen elk leiden tot een groot aantal mogelijke uitvoeringsscenario\u2019s, waarvan elk mogelijk een andere planning produceert, die resulteert in andere timingseigenschappen. Naarmate systemen complexer worden, groeit het aantal van deze scenario\u2019s snel, wat redeneren over alle mogelijke uitkomsten op een systematische wijze bemoeilijkt.\n\nHet primaire doel van dit proefschrift is het verbeteren van de analyse van timingsgedrag van realistische real-time systems. Moderne systemen omvatten veelal complex taakgedrag, waar taken uit verschillende delen met precedentierelaties kunnen bestaan of tijdelijk kunnen pauzeren, wachtende op externe handelingen. Ze hangen ook in toenemende mate af van communicatienetwerken, om data tussen verschillende delen van een systeem uit te wisselen. Samen met de toenemende schaal van zulke systemen, bemoeilijken deze factoren de analyse van tijdsbeperkingen. Om die reden introduceert dit proefschrift methodes die systematische timingsanalyse over verschillende uitdagende scenario\u2019s mogelijk maken.\n\nDe eerste contributie van dit proefschrift is gerelateerd aan de analyse van real-time systems waarvan de taken expressief applicatieniveaugedrag vertonen. In vele werkelijke systemen kunnen taken niet simpelweg met terugkerende patronen beschreven worden: hun activaties kunnen afhangen van evenementen, interacties met andere taken of vertragingen tussen opeenvolgende uitvoeringen. Zulk gedrag verhoogt het aantal en de diversiteit van de mogelijke uitvoeringsscenario\u2019s, wat systematische timingsanalyse bemoeilijkt. Dit proefschrift beschrijft methodes voor de analyse van timingsgedrag van real-time systems waarin taken uit meerdere delen met precedentierelaties mogen bestaan, en waarbij deze taken zichzelf mogen pauzeren, wachtende op externe handelingen. De voorgestelde technieken modelleren deze precedentierelaties en pauzeringsintervallen expliciet, en redeneren systematisch over de uitvoeringsscenario\u2019s die voortkomen uit zulk taakgedrag.\n\nDe tweede contributie van dit proefschrift betreft de analyse van timingsgedrag in communicatienetwerken gebaseerd op Time-Sensitive Networking (TSN). Binnen deze systemen zijn de entiteiten die gepland worden netwerkberichten, in plaats van processortaken; timingsgaranties moeten behouden worden voor pakkettransmissies over communicatielinks. Het analyseren van berichtenvertraging in zulke netwerken is uitdagend, vanwege het feit dat berichtenstromen op elkaar inwerken over meerdere links, traffic-shaping mechanismes reguleren hoe pakketten vrijgegeven en verzonden worden, en dat de interne structuur van netwerkswitches be\u00efnvloedt hoe pakketten in de wachtrij worden geplaatst en verzonden worden. Deze factoren introduceren complexe afhankelijkheden die end-to-end communicatievertragingen be\u00efnvloeden. Om die reden onderzoekt dit proefschrift hoe communicatie timingseigenschappen binnen TSN netwerken op systematische wijze geanalyseerd kunnen worden. Deze methodes bieden analysetechnieken voor het beredeneren over hoe verschillende traffic-shaping mechanismes berichtenvertraging be\u00efnvloeden, en ondersteunen de analyse van zowel individuele netwerkswitches, als end-to-end vertraging over hele communicatiepaden.\n\nDe derde contributie is gerelateerd aan de schaalbaarheid van timingsanalyses voor steeds complexer wordende real-time systems. Naarmate het aantal taken, bronnen van timingsvariabiliteit, en wisselwerkingen tussen systeemcomponenten groeit, kan het aantal scenario\u2019s dat moet worden overwogen significant toenemen. Dit maakt het uitdagend om zowel grote systemen te analyseren, evenals volledige dekking van relevante planningsmogelijkheden te behouden. Daarom onderzoekt dit proefschrift technieken die schaalbare timingsanalyse mogelijk maken, waarbij correctheid behouden blijft. Deze technieken verminderen het aantal uitvoeringsscenario\u2019s die meegenomen moeten worden, maar waarborgen toch een complete dekking van relevante planningsgedragen.\n\nOm bovenstaande analyses mogelijk te maken, bouwt dit proefschrift voort op het Schedule Abstraction Graph (SAG) framework, ge\u00efntroduceerd in [46, 48], dat een abstractie-gebaseerde aanpak biedt voor het redeneren over planningsgedrag. Het kernidee van SAG is het representeren van de mogelijke systeemplanningen als een grafiek, die relevante uitvoeringsscenario\u2019s vastlegt, zonder het individueel analyseren van ieder scenario. In plaats van dat elk concreet uitvoeringsscenario concreet wordt gerepresenteerd, groepeert het framework scenario\u2019s met gelijk planningsgedrag in abstracte staten, en verkent het hun overgangen. Dit geeft de mogelijkheid tot systematische analyse van timingsgedrag over een grote verscheidenheid aan uitvoeringsscenario\u2019s.\n\nGebruikmakend van deze abstractie-gebaseerde aanpak, breidt dit proefschrift de analyse uit naar taakmodellen met precedentierelaties en pauzeringsintervallen, stemt het dit framework af op het analyseren van berichtentransmissies in Time-Sensitive Networking, en ontwikkelt het technieken die de schaalbaarheid van de analyse bij grotere systemen verbeteren. Samengevat, verbeteren bovengenoemde contributies het vermogen om tijdsgedrag van realistische real-time systems te analyseren binnen verschillende uitdagende omgevingen.","summary":"Real-time systems are systems in which correctness depends not only on producing the correct result but also on producing it within the required timing bounds. In many modern systems, including safety-critical and business-critical applications, violation of timing constraints can lead to unacceptable outcomes even when the underlying computation is correct. Ensuring that such systems consistently satisfy their timing requirements before deployment is therefore a fundamental challenge in the design and analysis of real-time systems.\n\nAnalysing the timing behaviour of these systems is challenging because their execution can vary across many possible scenarios. Variability in factors such as task release times, execution durations, precedence constraints among tasks, suspension intervals while tasks wait for remote computation or communication, can lead to a large number of possible execution scenarios, each potentially producing a different schedule and resulting in different timing properties. As systems become more complex, the number of such scenarios grows rapidly, making it difficult to reason about all possible outcomes in a systematic way.\n\nThe primary objective of this thesis is to improve the analysis of timing behaviour of realistic real-time systems. Modern systems often involve more complex task behaviour, where tasks may consist of multiple parts with precedence constraints or may temporarily pause while waiting for external operations. They also increasingly rely on communication networks to exchange data between different parts of the system. Together with the growing scale of such systems, these factors complicate the analysis of timing constraints. This thesis therefore proposes methods that enable systematic timing analysis across several challenging settings.\n\nThe first contribution of this thesis is related to the analysis of real-time systems that exhibit more expressive application-level task behaviour. In many practical systems, tasks cannot be described solely by simple recurring patterns: their activations may depend on events, interactions with other tasks, or delays between successive executions. Such behaviour increases the number and diversity of possible execution scenarios, making systematic timing analysis more difficult. This thesis develops methods to analyse the timing behaviour of real-time systems in which tasks may contain multiple parts with precedence constraints and may suspend while waiting for external operations. The proposed techniques model these precedence constraints and suspension intervals explicitly, and systematically reason about the execution scenarios that arise from such task behaviour.\n\nThe second contribution of the thesis concerns the analysis of timing behaviour in communication networks based on Time-Sensitive Networking (TSN). In these systems, the entities to be scheduled are network messages rather than processor jobs, and timing guarantees must be provided for packet transmissions across communication links. Analysing message latency in such networks is challenging because transmissions interact across multiple links, traffic shaping mechanisms regulate how packets are released and transmitted, and the internal structure of network switches influences how packets are queued and forwarded. These factors introduce complex dependencies that affect end-to-end communication delays. This thesis therefore investigates how communication timing properties in TSN networks can be analysed systematically. These methods provide analysis techniques for reasoning about how different traffic shaping mechanisms affect message latency, and support the analysis of both latency at individual network switches and end-to-end latency across communication paths.\n\nThe third contribution relates to the scalability of timing analysis for increasingly complex real-time systems. As the number of tasks, sources of timing variability, and interactions between system components grow, the number of execution scenarios that must be considered can increase significantly. This makes it difficult to analyse large systems while maintaining complete coverage of relevant scheduling possibilities. The thesis therefore investigates techniques that enable scalable timing analysis while preserving correctness. These techniques reduce the number of execution scenarios that must be explored while still ensuring complete coverage of relevant scheduling behaviours.\n\nTo enable these analyses, this thesis builds upon and enhances the Schedule Abstraction Graph (SAG) framework, originally introduced in [46, 48], which provides an abstraction-based approach for reasoning about scheduling behaviour. The core idea of the SAG is to represent the system\u2019s possible schedules as a graph which captures relevant execution scenarios without analysing each schedule individually. Instead of representing every concrete execution scenario, the framework groups scenarios with equivalent scheduling behaviour into abstract states and explores their transitions. This enables the systematic analysis of timing behaviour across a wide range of execution scenarios.\n\nUsing this abstraction-based approach, the thesis extends the analysis to task models with precedence constraints and suspension behaviour, adapts the framework to analyse message transmissions in Time-Sensitive Networking, and develops techniques that improve the scalability of the analysis for larger systems. Taken together, these contributions improve the ability to analyse the timing behaviour of realistic real-time systems across several challenging settings.","auteur":"Srinidhi Srinivasan","auteur_slug":"srinidhi-srinivasan","publicatiedatum":"1 juli 2026","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/srinidhisrinivasan?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/4f52151f-97d6-4cd3-8997-71dfd804487d\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"19147","isbn":"978-90-386-6739-3","doi_nummer":"","naam_universiteit":"TU Eindhoven","afbeeldingen":15931,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"TU Eindhoven","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15929","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15929"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15929\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15932,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15929\/revisions\/15932"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15930"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15929"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15929"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}