Arquitectura de software para sistemas de tiempo real particionados

Abstract

Los sistemas de tiempo real críticos embarcados en misiones aeroespaciales deben afrontar unos requisitos de seguridad y fiabilidad extremadamente exigentes debido a las circunstancias especiales que los rodean. Dichos requisitos afectan tanto al hardware, como al software, provocando que su evolución sea muy lenta. Tradicionalmente, a la hora de diseñar un sistema se distinguía claramente entre los componentes específicos de la misión y aquellos destinados a funciones de control, utilizando procesadores dedicados para aislar físicamente unos de otros y evitar así la propagación de fallos. La entrada en el sector espacial de una nueva generación de procesadores más potentes permite alojar varias aplicaciones en un mismo nodo hardware. Hasta ahora se utilizan técnicas de planificación estáticas para gestionar los recursos. Dichas técnicas proporcionan un nivel de seguridad elevado pero su eficiencia no es especialmente alta por lo que, en parte, se está desaprovechando la capacidad de estos nuevos procesadores. En esta tesis se propone una nueva arquitectura, basada en técnicas de planificación dinámicas que permiten aumentar la eficiencia de manera notable. Además, la arquitectura incluye una serie de técnicas de monitorización que palían los problemas de seguridad que por sí solas tienen las técnicas de planificación dinámicas, permitiendo que cumpla con los exigentes requisitos que tienen los sistemas empleados en misiones espaciales. El diseño de la nueva arquitectura se ha realizado pensando en su integración posterior dentro de un modelo de componentes que facilite el proceso de desarrollo de productos nuevos, ahorrando costes y mejorando la productividad de la industria aeroespacial.