Middlewares para sistemas embarcados embutidos
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Middlewares para Sistemas Embarcados (Embutidos). Jordan Janeiro. Introdução - Esclarecimento. Sistemas embarcados ou sistemas embutidos?. Introdução - Definição. O que são sistemas embarcados?

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Presentation Transcript

Introdu o esclarecimento
Introdução - Esclarecimento

  • Sistemas embarcados ou sistemas embutidos?


Introdu o defini o
Introdução - Definição

  • O que são sistemas embarcados?

    • São sistemas microprocessados, embutidos nos dispositivos que eles irão controlar, capazes de realizar tarefas específicas com recursos computacionais restritos.


Dificuldades
Dificuldades

  • Escassez de recursos.

    • Estações de trabalho com memória cache da UCP maior do que memória ROM ou RAM de dispositivos embarcados.

  • Forma de programação atingida.

    • Algoritmos otimizados.

  • Lembra o passado.


Demanda
Demanda

  • Não se deve menosprezar o mercado !

    • 11 bilhões de dispositivos manufaturados por ano (2003).

  • Porém o mercado foi menosprezado no início e ...


Motiva o
Motivação

  • Devido ao ciclo da oferta x demanda, o mercado de hardware obteve maior atenção.

  • Fábricas de software ignoradas.

  • Desenvolvimento de software ad-hoc.

  • Problemas com heterogeneidade de equipamentos.

  • Reflexão ...


Middlewares
Middlewares

  • MicroQoSCORBA

  • OCP - Open Control Platform

  • RUNES - Reconfigurable, Ubiquitous, Networked Embedded Systems


Microqoscorba vis o geral
MicroQoSCORBA – Visão Geral

  • Sistema baseado em CORBA.

  • Adaptações no compilador IDL.

  • Adaptações na interação entre ORBs.

  • Tecnologia de comunicação das camadas mais baixas alterada.


Microqoscorba compilador idl
MicroQoSCORBA – Compilador IDL

  • Configurar arquivos e gerar stubs e esqueletos.

  • Não é um compilador genérico (one size fits all).

    • Gera códigos otimizados para determinados ORBs customizados.

  • Permite que códigos de protocolos e da camada de transporte sejam selecionados e codificados nos stubs.

    • Remove complexidade do ORB;

    • Elimina ligação desnecessária com o código de protocolos e transportes no lado do cliente;


Microqoscorba customiza o de orbs
MicroQoSCORBA – Customização de ORBs

  • Muito pode ser feito no código do stub ou esqueleto para reduzir o uso de recursos.

  • ORBs podem ser customizados.

    • Eles podem ser configurados para possuírem perfis de uso de recursos e perfomance.

  • ORBs customizados mantém interoperabilidade com ORBs padrão.

    • Interoperabilidade x Requisitos de HW e SW


Microqoscorba comunica o
MicroQoSCORBA - Comunicação

  • Suporta IIOP e UDP.

  • Suporta também um subconjunto de padrões de comunicação CORBA (MQC IOP).

    • São eliminadas: exceções, tipos de dado muito grandes e mensagens desnecessárias.

  • Adiciona na arquitetura CORBA uma camada de transporte

    • Dessa forma camadas de transporte específicas de um ambiente serão desenvolvidas conforme necessário.


Microqoscorba qos
MicroQoSCORBA - QoS

  • Suporta alguns requisitos de QoS.

    • Tolerância à falhas (redundância temporal e redundância por valor), segurança (separar canais de controle dos canais de dados) e responsividade.

  • Cada um dos requisitos possui diferentes mecanismos implementados que ponderam QoS x Consumo de Recursos.

    • Criptografia x latência x uso de memória e energia.


Ocp vis o geral
OCP – Visão Geral

  • Baseado no Bold Stroke.

  • Utiliza componentes do RT CORBA (ACE/TAO).

  • Agrega novas funcionalidades ao Bold Stroke.

  • Ferramentas de simulação e integração em anexo.

    • Simulink


Ocp heran a bold stroke
OCP – Herança (Bold Stroke)

  • Baseado em CORBA.

  • Software financiado pela Boeing.

  • Utilizado nos caças da McDonell Douglas Corporation.

  • Implementava todos os sistemas (navegação, interface piloto-veículo e controle de armas).

  • Não era utilizado no gerenciamento do veículo.

    • Controles de vôo críticos eram implementados.

  • Seus maiores objetivos são: implementar o gerenciamento do veículo no middleware (OCP) e permitir todos os níveis de controle de vôo de UAVs.


Ocp rt corba
OCP – RT CORBA

  • O ACE/TAO foi usado para permitir o desenvolvimento de aplicações de controle de vôo.

  • Era necessário algumas otimizações.

    • Prover eventos leves para diminuir o fluxo de mensagens no agente central do Serviço de Eventos de TR do TAO.

    • Cache local de um objeto distribuído no lado do cliente, evitando que a thread fique bloqueada e que o canal de eventos fique congestionado.

    • Suporte a protocolos plugáveis (GIOP-lite sobre memória compartilhada).


Ocp novas funcionalidades
OCP - Novas funcionalidades

  • Implementa um framework para gerenciamento de recursos, garantindo a qualidade de serviço de um aplicação.

  • Suporte a sistemas híbridos

  • Suporte a gatilho de tempo precisos nos nível de aplicação.

    • Foi criado um framework para encapsular tarefas específicas de hardware, expondo-as para uma aplicação através de uma interface limpa.


Runes vis o geral
RUNES - Visão Geral

  • A construção do middleware se baseia em uma linguagem independente de modelos de componentes (OpenCOM de Lancaster).

  • Complementado pelos Component Frameworks

  • Complementado pelos Meta-modelos reflexivos





Conclus es
Conclusões

  • Há pelo menos um ponto positivo em cada um dos middlewares.

  • MicroQoSCORBA

    • Tolerância a falhas (QoS), interoperabilidade.

  • OCP

    • Maturidade e usabilidade (C++).

  • RUNES

    • Extensibilidade, interoperabilidade, heterogeneidade.


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