Sistema Embebidos: Características Agustín J. González 1s07 Se ha tomado como base el material generado por Peter Marwedel de la Univ. Dortmund, Alemania

(Paréntesis) Tendencias del uso de microprocesadores

Deben ser confiables, Confiabilidad, Reliability R(t) = Probabilidad que el sistema trabaje correctamente dado que está funcionando en t=0 Mantenibilidad, Maintainability M(d) = probabilidad que el sistema vuelva a trabajar correctamente d unidades de tiempo después de una falla. Disponibilidad, Availability A(t): probabilidad que el sistema esté funcionando al tiempo t Seguridad personal: no causa daño Seguridad informática: comunicación confidencial y autenticada. La creación de un sistema confiable debe ser considerado desde un comienzo, no una consideración posterior. Características de los sistemas Embebidos (1)

Confiabilidad Sea T: tiempo hasta primera falla, T es una variable aleatoria Sea f(t) la función de densidad de probabilidad de T Reliability R(t) = probabilidad que el tiempo de la primera falla es mayor que tiempo t: R(t)=Pr(T>t), t  0 Ejemplo: Distribución exponencial R(t)=e - t; f(t)= e - t f(t)f(t) t R(t)R(t) 1 t 1/ ~0.37

F(t)F(t)  F(t) = probabilidad que el sistema falle antes de tiempo t: F(t) = 1-R(t) = Pr(T≤t) Ejemplo: Distribución exponencial F(t)F(t) 1 t

Tasa de falla 1st phase2nd phase3rd phase La tasa de falla en tiempo t es la probabilidad que el sistema falle entre t y t+  : Comportamiento típico de sistema de hardware (“curva tina de baño") Para distribución exponencial: Probabilidad condicional (“dado que el sistema funciona en t”) FIT = número esperado de fallas en 10 9 hrs. (failure in time)

MTTF = E{T}, valor esperado para T (Mean Time To Failure) Ejemplo: Distribución exponencial De acuerdo a la definición de valor esperado

MTTF, MTTR y MTBF Ignorando la naturaleza estadística de fallas operational faulty MTTFMTTR MTBF t MTTR = mean time to repair (promedio del tiempo de reparación usando distribución M(d)) MTBF = mean time between failures = MTTF + MTTR

Características de Embedded Systems (2) Deben ser eficientes Energía Tamaño de código Peso Costo Están Dedicados a ciertas aplicaciones Interfaces de usuario dedicadas (no mouse, keyboard y pantalla)

Características de Embedded Systems (3)  Muchos ES deben cumplir restricciones de tiempo real Un sistema de tiempo real debe reaccionar a estímulos del objeto controlado (u operador) dentro de un intervalo definido por el ambiente. Respuestas correctas pero tardías son erradas. Una restricción de tiempo real se dice DURA (hard) si su incumplimiento puede resultar en catástrofe. Toda otra restricción de tiempo son blandas (soft).

Sistemas de tiempo real Son sinónimos Embedded y Real-Time La mayoría de los sistemas embebidos son real-time La mayoría de los sistemas de tiempo real son embebidos embedded real-time embedded real-time © Jakob Engblom

Características de Embedded Systems (4)  Están frecuentemente conectados a ambientes físicos a través de sensores y actuadores.  Son sistemas hibridos (partes análogas + digitales).  Típicamente son sistemas reactivos: “Un sistema reactivo es uno que está en interacción continua con su ambiente y su ejecución es a un ritmo determinado por ese ambiente” [Bergé, 1995]  Su comportamiento depende de su entrada y su estado actual.  Un modelo apropiado es el de un autómata, el modelo funciones computables es inapropiado.

Desafíos de los Sistemas embebidos  Ambientes dinámicos  Capturar el comportamiento deseado  Validar especificaciones  Trasladar eficientemente especificaciones a implementación  Cómo chequeamos si cumplimos las restricciones de tiempo real?  Cómo chequeamos si cumplimos el consumo prometido?  Ambientes dinámicos  Capturar el comportamiento deseado  Validar especificaciones  Trasladar eficientemente especificaciones a implementación  Cómo chequeamos si cumplimos las restricciones de tiempo real?  Cómo chequeamos si cumplimos el consumo prometido?