Schedulability analysis and optimization of time-partitioned distributed real-time systems

RESUMEN: La creciente complejidad de los sistemas de control modernos lleva a muchas empresas a tener que re-dimensionar o re-diseñar sus soluciones para adecuarlas a nuevas funcionalidades y requisitos. Un caso paradigmático de esta situación se ha dado en el sector ferroviario, donde la implementación de las aplicaciones de señalización se ha llevado a cabo empleando técnicas tradicionales que, si bien ahora mismo cumplen con los requisitos básicos, su rendimiento temporal y escalabilidad funcional son sustancialmente mejorables. A partir de las soluciones propuestas en esta tesis, además de contribuir a la validación de sistemas que requieren certificación de seguridad funcional, también se creará la tecnología base de análisis de planificabilidad y optimización de sistemas de tiempo real distribuidos generales y también basados en particionado temporal, que podrá ser aplicada en distintos entornos en los que los sistemas ciberfísicos juegan un rol clave, por ejemplo en aplicaciones de Industria 4.0, en los que pueden presentarse problemas similares en el futuro.ABSTRACT:he increasing complexity of modern control systems leads many companies to have to resize or redesign their solutions to adapt them to new functionalities and requirements. A paradigmatic case of this situation has occurred in the railway sector, where the implementation of signaling applications has been carried out using traditional techniques that, although they currently meet the basic requirements, their time performance and functional scalability can be substantially improved. From the solutions proposed in this thesis, besides contributing to the assessment of systems that require functional safety certification, the base technology for schedulability analysis and optimization of general as well as time-partitioned distributed real-time systems will be derived, which can be applied in different environments where cyber-physical systems play a key role, for example in Industry 4.0 applications, where similar problems may arise in the future