Marco de Componentes con soporte para reemplazo dinámico y seguro en sistemas de tiempo real

Resumen

En las últimas décadas se han aportado soluciones para el desarrollo de sistemas de tiempo real basados en componentes como base para aumentar la productividad y la fiabilidad de su desarrollo así como su posterior mantenimiento. De modo más reciente están apareciendo soluciones que permiten cierta flexibilidad en estos sistemas con miras a soportar ejecución dinámica a través de reemplazos de componentes en tiempo de ejecución. Para ello se adaptan los modelos de componentes intentando minimizar los conflictos que aparecen al integrar tiempo real y comportamiento dinámico y conseguir reemplazos de componentes en un tiempo acotado. Uno de los principales retos para esto es el cálculo de los tiempos requeridos por las diferentes operaciones necesarias para realizar un reemplazo de componente. El otro gran obstáculo es conocer los tiempos de operación de los componentes del sistema cuando la implementación de éstos puede cambiar durante la vida del sistema. En este trabajo se describe la implementación de un marco de componentes que aporta una solución parcial a estos problemas. Se proporciona un modelo de componentes junto con sus correspondientes algoritmos para asegurar que los componentes pueden ser cargados y reemplazados en tiempo de ejecución sin interferir en el cumplimiento de sus plazos de ejecución. El modelo está diseñado para evitar fallos en los reemplazos de componente. Finalmente se aporta la validación de los conceptos presentados.

Abstract

In the last decades solutions have been provided for the real- time component-based systems development as a base to increase productivity and reliability of their development as well as their maintenance. Solutions are increasingly appearing that allow controlled flexibility in these systems, aiming to support dynamic execution through the component replacement at run-time. So, component models are adapted trying to minimize conflicts integrating real-time and dynamic behaviors, and achieving components replacements in a bounded time. One of the main challenges for this is to calculate the required times by the different operations needed in a component replacement. The other issue is to know the operating times of the component in the system when their implementations change along the life of the system. In this work the implementation of a component framework implementation is described providing a partial solution for these problems. A component model is provided together with the corresponding algorithms to assure that components can be loaded and replaced at run-time without interfering in their execution deadlines. The model is designed to avoid failures during component replacements. Finally a validation of the presented concepts is provided.

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