Servicios de tiempo real en el sistema operativo Android

Debido a la gran expansión y crecimiento de Android el interés por utilizar este sistema operativo en entornos de tiempo real es cada vez mayor. En este trabajo se describen una serie de mecanismos proporcionados por el siste-ma operativo Android/Linux mediante los cuales es posible aislar uno o más núcleos de un multiprocesador simétrico para ser utilizados exclusivamente por tareas con requisitos temporales. Gracias a los mecanismos de aislamiento, la tasa de interferencias sufridas por las tareas con requisitos temporales respecto a otras tareas o aplicaciones que se ejecutan en el sistema operativo es muy baja. Un segundo aspecto en el que se mejora el comportamiento de tiempo real del sistema operativo Android está relacionado con las limitaciones para tiempo real de la librería bionic (modificación de glibc para Android). Para solventar estas limitaciones se ha utilizado la librería glibc incluida en la distribución es-tándar de Linux. Se han realizado una serie de tests que demuestran que la libre-ría tradicional funciona correctamente en Android. Asimismo se ha llevado a cabo la caracterización temporal de Android/glibc para las funciones más rele-vantes de POSIX para tiempo real observándose que la respuesta temporal del sistema es apropiada para aplicaciones de tiempo real laxo.Este trabajo ha sido financiado parcialmente por el Gobierno de España con referencia TIN2014-56158-C4-2-P (M2C2) y por el programa de becas predoctorales de la Universidad de Cantabria

Real-time Ada applications on Android

RESUMEN: Android es el sistema operativo más extendido en el ámbito de los dispositivos móviles. Su gran expansión y desarrollo ha provocado que exista un gran interés para utilizarlo en entornos con requisitos temporales. Este trabajo presenta un mecanismo para utilizar el lenguaje de programación Ada en el desarrollo de aplicaciones de tiempo real sobre Android. Ada es un lenguaje que ofrece soporte para aplicaciones con requerimientos temporales bajo la suposición de que la plataforma de ejecución proporciona las garantías necesarias en tiempos de respuesta. Para satisfacer estas garantías proponemos que las aplicaciones escritas en este lenguaje utilicen los mecanismos de aislamiento proporcionados por el sistema operativo Android/Linux, a través de los cuales es posible aislar uno o varios núcleos del procesador para ser usados exclusivamente por aplicaciones de tiempo real. Además, hemos estudiado los mecanismos que se encuentran disponibles en Android para compartir datos entre aplicaciones Ada con requisitos temporales y el resto de aplicaciones que se ejecutan en el mismo sistema.ABSTRACT:Android is the most extended operating system in the field of smartphones. Its wide diffusion has caused a great interest in using it in real time environments. This paper presents a mechanism to use the Ada programming language for real-time applications on Android. Ada is a language that offers support for environments with real-time requirements under the assumption that the execution platform provides the necessary guarantees on response time. To accomplish these guarantees, we propose that applications written in this language use the isolation mechanisms provided by the Android/Linux operating system through which it is possible to isolate one or several processor cores to use them exclusively with real-time Ada applications. In addition, we have studied the available mechanisms in Android to share data between these isolated real-time Ada applications with other applications executing in the same system.Este trabajo ha sido financiado en parte por el Gobierno de España en el proyecto TIN2014-56158-C4-2-P (M2C2)

Improving Responsiveness of Time-Sensitive Applications by Exploiting Dynamic Task Dependencies

In this paper, a mechanism is presented for reducing priority inversion in multi-programmed computing systems. Contrarily to well-known approaches from the literature, this paper tackles cases where the dependency relationships among tasks cannot be known in advance to the operating system (OS). The presented mechanism allows tasks to explicitly declare said relationships, enabling the OS scheduler to take advantage of such information and trigger priority inheritance, resulting in reduced priority inversion. We present the prototype implementation of the concept within the Linux kernel, in the form of modifications to the standard POSIX condition variables code, along with an extensive evaluation including a quantitative assessment of the benefits for applications making use of the technique, as well as comprehensive overhead measurements. Also, we present an associated technique for theoretical schedulability analysis of a system using the new mechanism, which is useful to determine whether all tasks can meet their deadlines or not, in the specific scenario of tasks interacting only through remote procedure calls, and under partitioned scheduling

Diseño y desarrollo de una aplicación en Android con requisitos de tiempo real flexible para la captura de datos inalámbrica de una Contera Inteligente

[ES]Se ha llevado a cabo el desarrollo de una aplicación para dispositivos Android cuya principal función es la adquisición con requisitos temporales enviados por una Contera Inteligente (CI). La conexión entre el dispositivo Android en el que se instale la aplicación y la CI se realiza mediante Bluetooth Low Energy. La CI está diseñada para ser colocada en la muleta empleada por personas con Esclerosis Múltiple (EM). Los datos adquiridos son indicativos del estado de marcha de la persona y su objetivo es proporcionar información sobre la persona usuaria de la CI. Este trabajo se engloba dentro del proyecto SMARTIP del grupo de investigación ViSens.[EU]Android-gailuetarako aplikazio bat garatu da. Aplikazio horren funtzio nagusia da datuak Contera Adimentsu batek bidalitako denbora-baldintzak betetzea. Aplikazioa instalatzen den Android-en gailuaren eta Contera Adimentsuaren arteko konexioa Bluetooth Low Energy bidez egiten da. Esklerosi anizkoitza duten pertsonek erabiltzen duten makuluan jartzeko diseinatuta dago Contera Adimentsua. Eskuratutako datuek pertsonaren egoera adierazten dute, eta haren helburua da Contera Adimentsua erabiltzen duen pertsonari buruzko informazioa ematea. ViSens ikerketa-taldearen SMARTIP proiektuaren barruan sartzen da lan hau.[EN]The development of an application for Android devices has been carried out whose main function is the acquisition of data with temporary requirements sent by a Smart Tip. The connection between the Android device on which the application is installed and the Smart Tip is made via Bluetooth Low Energy. The Smart Tip is designed to be placed on the crutch used by people with Multiple Sclerosis. The data acquired is indicative of the person's walking status and its objective is to provide information about the user of the Smart Tip. This work is included within the SMARTIP project of the ViSens research group