Tecnologia

dit
UPM

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

Copyright © 2007, Juan Antonio de la Puente

Motivación


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 tiempo de respuesta medio, no el peor – nogarantizan los requisitos temporales

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

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

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Diseño de sistemas de tiempo real


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

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

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

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Ejemplo: Simulink

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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 thread _ _from___In p_CDU_IO_Manager : process CDU_IO_Manager.Impl _to___Out_Socket thread _ thread _

© 2007 Juan Antonio de la Puente

_from___In _from___In_Group

_to___Out

_from___In_Group

p_Communications_Manager : process Communications_Manager.Impl thread thread _ _ thread _

_to___Out _to___Out_Socket _to___Out_Socket _to___Out p_Flight_Manager :process Flight_Manager.Impl thread _to___Out_Socket _

_from___In

_from___In _from___In_Group _from___In _from___In_Group _from___In_Group

thread _

thread _

_from___In

thread _ _to___Out

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Ejemplo: UML

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Arquitectura global

aplicación
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lenguaje de programación máquina simbólica sistema operativo hardware llamadas al sistema + lenguaje de máquina lenguaje de máquina

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Desarrollo cruzado

fuentes

compilador

objetos

montador

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RTS lib depurador

RTS lib simulador ejecutable

Plataforma de desarrollo

Plataforma deejecución

monitor

programa cargado

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Lenguajes de programación


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

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

Hay varias clases de lenguajes de interés para STR:
– Lenguajesensambladores
» 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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C
 
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Es un lenguaje muy utilizado para programación desistemas 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 descomposición en módulos ni la programación con objetos
– se puede hacer con C++
» extensión de C para programar con objetos...