Modeling, Verification and Exploration of Task-Level Concurrency in Real-Time Embedded Systems

سیستم یک شی پیچیده حاوی درصد قابل توجهی از الکترونیک A است که از طریق دستگاه‌های حسگر و فعال با دنیای واقعی (محیط‌های فیزیکی، انسان و غیره) در تعامل است. یک سیستم ناهمگن است، i. ه. ، با وجود همزمان تعداد زیادی از اجزای مختلف از نوع و عملکرد متفاوت مشخص می شود (به عنوان مثال، اجزای قابل برنامه ریزی مانند ریزپردازنده ها و پردازنده های سیگنال دیجیتال (DSP)، اجزای آنالوگ مانند مبدل های AID و D/A، حسگرها، فرستنده و گیرنده). امروزه هر رویکردی برای طراحی سیستم باید شامل دغدغه های نرم افزاری باشد تا قابل اجرا باشد. در واقع، اکنون می‌دانیم که بیش از ۷۰ درصد هزینه توسعه سیستم‌های پیچیده مانند الکترونیک خودرو و سیستم‌های ارتباطی به دلیل توسعه نرم‌افزار است. علاوه بر این، این درصد به طور مداوم در حال افزایش است. سال‌هاست که این مسئله به‌اصطلاح طراحی مشترک سخت‌افزار-نرم‌افزار در سطح بسیار پایینی فرمول‌بندی می‌شود تا نتایج قابل‌توجهی در کوتاه‌تر کردن زمان طراحی به نقطه مورد نیاز برای دستگاه‌ها و سیستم‌های الکترونیکی نسل بعدی داشته باشد. سطح انتزاع باید به مسئله طراحی مشترک Architecture-Function افزایش یابد، جایی که Function به عملیاتی اشاره دارد که سیستم قرار است انجام دهد و Architecture مجموعه ای از اجزای پشتیبانی کننده برای آن عملکرد است. همانطور که در بالا گفتیم مؤلفه‌های پشتیبان، ناهمگون هستند و تقریباً همیشه شامل مؤلفه‌های قابل برنامه‌ریزی هستند.

system is a complex object containing a significant percentage of elec­ A tronics that interacts with the Real World (physical environments, humans, etc. ) through sensing and actuating devices. A system is heterogeneous, i. e. , is characterized by the co-existence of a large number of components of disparate type and function (for example, programmable components such as micro­ processors and Digital Signal Processors (DSPs), analog components such as AID and D/A converters, sensors, transmitters and receivers). Any approach to system design today must include software concerns to be viable. In fact, it is now common knowledge that more than 70% of the development cost for complex systems such as automotive electronics and communication systems are due to software development. In addition, this percentage is increasing constantly. It has been my take for years that the so-called hardware-software co-design problem is formulated at a too low level to yield significant results in shorten­ ing design time to the point needed for next generation electronic devices and systems. The level of abstraction has to be raised to the Architecture-Function co-design problem, where Function refers to the operations that the system is supposed to carry out and Architecture is the set of supporting components for that functionality. The supporting components as we said above are heteroge­ neous and contain almost always programmable components.