Diseño de aplicaciones de tiempo real para plataformas abiertas

Abstract

Se propone una metodología de desarrollo de aplicaciones de tiempo real estricto que van a ser ejecutadas en plataformas distribuidas abiertas. En esta metodología, el diseñador de la aplicación no conoce la carga de trabajo de la plataforma que será ejecutada concurrentemente junto con la aplicación que diseña. La metodología se basa en el paradigma de reserva de recursos, y utiliza como base el concepto de plataforma virtual, tanto para describir el uso de los recursos que una aplicación requiere, como para ejecutar la aplicación satisfaciendo sus requisitos temporales. La plataforma virtual es utilizada en el proceso de negociación con el servicio de reserva de recursos de la plataforma física, con objeto de obtener una configuración de la aplicación que haga compatible su ejecución con la carga de trabajo que ya se está ejecutando en dicha plataforma. La metodología aborda todas las fases del desarrollo de una aplicación: describe la información que debe asociarse al código de la aplicación para poder ser configurado, así como el proceso que permite analizar independientemente su planificabilidad en base a la plataforma virtual; especifica el proceso de despliegue de la aplicación y define la información que se utiliza para negociar su ejecución con el servicio de reserva de recursos de la plataforma física y para generar los datos de configuración que deben ser asignados al código cuando se ejecute. Todos estos procesos son dirigidos por modelos, por lo que la tesis aborda la definición de las transformaciones de modelos requeridas, así como la formulación de los metamodelos formales utilizados en ellas. Por otro lado, aunque la tecnología es independiente de la plataforma de ejecución, se especifica la funcionalidad que debe ofrecer el servicio de reserva de recursos presente en la misma para dar soporte a la metodología propuesta, y se analiza su compatibilidad con algunas implementaciones actualmente disponibles

This thesis proposes a methodology for the development of hard real-time applications that will be executed in open distributed platforms. When this methodology is applied, the application designer does not know the workload of the platform that will execute concurrently with the designed application. The methodology is based on the resource reservation paradigm, and relies on the concept of virtual platform, both to describe the resources usage required by an application to execute, and to run the application guaranteeing the fulfillment of the specified timing requirements. The virtual platform is also used on the negotiation process with the resource reservation service of the physical platform in order to obtain a configuration of the application that supports its execution together with the current workload running on that platform. The methodology deals with all the phases of the application design: it describes the information that must be associated to the application code in order to obtain a proper configuration, as well as the process that allows an independent schedulability analysis of the application based on its virtual platform; it specifies the application deployment process and defines the information that is used to negotiate the execution of the application with the resource reservation service of the physical platform, and to generate the configuration data that must be assigned to the code when it is executed. The methodology follows a model-driven perspective, so the thesis addresses the required models transformations, as well as the formulation of the metamodels used in them. Moreover, although the technology is independent from the execution platform, the functionality that must be provided by the resource reservation service to support the proposed technology is specified and its compatibility with other implementations is analyzed.