tecnologia STR

dit
UPM

Tecnología de sistemas de
tiempo real
Juan Antonio de la Puente
DIT/UPM

Copyright © 2007, Juan Antonio de la Puente

Motivación

© 2007 Juan Antonio de la Puente



Los métodos, las herramientas y la tecnología que se
usan para construir otros tipos de sistemas no sirven para
los sistemas de tiempo real
– no son suficientemente fiables
– sólo contemplan el tiempode respuesta medio, no el peor
– no garantizan los requisitos temporales



Las plataformas de desarrollo y ejecución suelen ser
diferentes
– es difícil hacer pruebas en la plataforma de ejecución
– es difícil medir los tiempos con precisión

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Tecnología de software

1

Diseño de sistemas de tiempo real

© 2007 Juan Antonio de la Puente



El diseño de un sistematiene varios aspectos
– funcional: relación entre valores de entrada y de salida
– concurrente: actividades concurrentes, sincronización,
comunicación
– temporal: requisitos temporales
– arquitectónico: componentes, relaciones entre ellos



Cada aspecto se expresa mejor con un tipo de notación.
Por ejemplo:
– Simulink para el aspecto funcional
– UML (con perfiles específicos) para eldiseño detallado de
componentes
– AADL (Analysable Architecture Description Language) para los
aspectos de concurrencia y arquitectura

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Tecnología de software

2

© 2007 Juan Antonio de la Puente

Ejemplo: Simulink

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Tecnología de software

3

Ejemplo: AADL
system
CDU_Processor_Software.Impl
p_CDU_Display_Manager : process
CDU_Display_Manager.Impl_to___Out_Socket
thread
_
_from___In_Group

_to___Out


p_CDU_IO_Manager : process
CDU_IO_Manager.Impl

_to___Out_Socket
thread
_

© 2007 Juan Antonio de la Puente

thread
_
_from___In

_from___In
_from___In_Group

_from___In_Group

_from___In

p_Communications_Manager : process
Communications_Manager.Impl


thread
thread
_
_

thread
_

_from___In_from___In_Group
_from___In
_from___In_Group



_to___Out
_to___Out_Socket
_to___Out_Socket
_to___Out
p_Flight_Manager : process
Flight_Manager.Impl

thread
_to___Out_Socket
_


thread
_

_from___In_Group
_from___In

25/9/07

_to___Out

thread
_

Tecnología de software


thread
_


thread
_
_to___Out

4

© 2007 Juan Antonio de la Puente

Ejemplo: UML

25/9/07Tecnología de software

5

Arquitectura global

aplicación
© 2007 Juan Antonio de la Puente

lenguaje de programación
máquina simbólica
sistema operativo

llamadas al sistema
+ lenguaje de máquina
lenguaje de máquina

hardware

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Tecnología de software

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Desarrollo cruzado

© 2007 Juan Antonio de la Puente

fuentes

compilador

Plataforma de ejecución25/9/07

montador

RTS
lib

RTS
lib

Plataforma de desarrollo

objetos

depurador

simulador

ejecutable

programa
cargado

monitor

Tecnología de software

7

Lenguajes de programación

© 2007 Juan Antonio de la Puente



Un lenguaje de programación de sistemas de tiempo real
debe facilitar la realización de sistemas
– concurrentes,
– fiables,
– con uncomportamiento temporal analizable



Hay varias clases de lenguajes de interés para STR:
– Lenguajes ensambladores
» flexibles y eficientes, pero costosos y poco fiables

– Lenguajes secuenciales (Fortran, C, C++)
» necesitan un SO para concurrencia y tiempo real

– Lenguajes concurrentes (Ada, Java, ...)
» concurrencia y tiempo real incluidos en el lenguaje
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Tecnología desoftware

8

C


© 2007 Juan Antonio de la Puente



Es un lenguaje muy utilizado para programación de
sistemas
Es un lenguaje
– estructurado, con bloques
– sin tipado fuerte
– muy flexible (pero a veces poco seguro)



No tiene integrada la concurrencia ni el tiempo real
– se consigue invocando servicios del sistema operativo de forma
explícita



No facilita la...