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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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