A holistic approach towards flexible distributed systems

• Main Author: Calha, Mário João Barata
• Publication Date: 2006
• Language: eng
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10773/4717
• topic: Engenharia informática; Sistemas distribuídos; Sistemas em tempo real; Transmissão de dados

Em sistemas distribuídos o paradigma utilizado para interacção entre tarefas é a troca de mensagens. Foram propostas várias abordagens que permitem a especificação do fluxo de dados entre tarefas, mas para sistemas de temporeal é necessário uma definição mais rigorosa destes fluxos de dados. Nomeadamente, tem de ser possível a especificação dos parâmetros das tarefas e das mensagens, e a derivação dos parâmetros não especificados. Uma tal abordagem poderia permitir o escalonamento e despacho automático de tarefas e de mensagens, ou pelo menos, poderia reduzir o número de iterações durante o desenho do sistema. Os fluxos de dados constituem uma abordagem possível ao escalonamento e despacho holístico em sistemas distribuídos de tempo-real, onde são realizadas diferentes tipos de análises que correlacionam os vários parâmetros. Os resultados podem ser utilizados para definir o nível de memória de suporte que é necessário em cada nodo do sistema distribuído. Em sistemas distribuídos baseados em FTT, é possível implementar um escalonamento holístico centralizado, no qual se consideram as interdependências entre tarefas produtoras/consumidoras e mensagens. O conjunto de restrições que garante a realização do sistema pode ser derivado dos parâmetros das tarefas e das mensagens, tais como os períodos e os tempos de execução/transmissão. Nesta tese, são estudadas duas perspectivas, uma perspectiva centrada na rede, i.e. em que o escalonamento de mensagens é feito antes do escalonamento de tarefas, e outra perspectiva centrada no nodo. Um mecanismo simples de despacho de tarefas e de mensagens para sistemas distribuídos baseados em CAN é também proposto neste trabalho. Este mecanismo estende o já existente em FTT para despacho de mensagens. O estudo da implementação deste mecanismo nos nodos deu origem à especificação de um núcleo de sistema operativo. Procurou-se que este introduzisse uma sobrecarga mínima de modo a poder ser incluído em nodos de baixo poder computacional. Neste trabalho, é apresentado um simulador, SimHol, para prever o cumprimento temporal da transmissão de mensagens e da execução das tarefas num sistema distribuído. As entradas para o simulador são os chamados fluxos de dados, que incluem as tarefas produtoras, as mensagens correspondentes e as tarefas que utilizam os dados transmitidos. Utilizando o tempo de execução no pior caso e o tempo de transmissão, o simulador é capaz de verificar se os limites temporais são cumpridos em cada nodo do sistema e na rede.