A SIMULATION-BASED FAULT RESILIENCE ANALYSIS FOR REAL-TIME SYSTEMS

Abstract

Sistemas de tempo real tem sido amplamente utilizados no contexto de sistemas mecatrônicos uma vez que, para controlar entidades do mundo real, ´e necessário considerar tanto seus requisitos lógicos quanto os temporais. Em tais sistemas, mecanismos para prover tolerância a falhas devem ser implementados já que falhas podem implicar em perdas consideráveis. Por exemplo, um erro em um sistema de controle de voo pode incorrer em perda de vidas humanas. Várias abordagens de escalonamento com tolerância a falhas para sistemas de tempo real foram derivadas. Entretanto, a maioria delas restringe o modelo de sistema e/ou falhas de modo particular, ou estão fortemente acopladas ao modelo de recuperação do sistema ou a política de escalonamento. Além disso, não existe uma m´métrica formal que permita comparar as abordagens existentes do ponto de vista da resiliência a falhas. O objetivo principal deste trabalho ´e preencher esta lacuna, fornecendo uma m´métrica de resiliência a falhas para sistemas de tempo real, que seja o mais independente possível dos modelos do sistema e/ou de falhas. Para tanto, uma análise baseada em simulação foi desenvolvida para calcular a resiliência de todas as tarefas de um sistema, através da simulação de intervalos de tempo específicos. Em seguida, t´técnicas de inferência estatística são utilizadas para inferir a resiliência do sistema. Os resultados mostraram que a m´métrica desenvolvida pode ser utilizada para comparar, por exemplo, duas políticas de escalonamento para sistemas de tempo real sob a ´ótica de resiliência a falhas, o que demonstra que a abordagem desenvolvida ´e razoavelmente independente do modelo de sistema.