Descripción:
La aparición de los microcontroladores y los procesadores multinúcleo ha sido
influenciada por la necesidad de procesar una gran cantidad de datos en periodos muy cortos.
Las industrias como la automotriz y la aeronáutica han iniciado la adopción de estas
tecnologías con la finalidad posibilitar la implementación de nuevas funcionalidades de
confort, tal como la conducción autónoma, así como para cumplir con los más recientes
estándares de seguridad funcional. El uso del procesamiento concurrente supone retos para
la implementación de las aplicaciones que fueron diseñadas para ser ejecutadas de manera
lineal. Los recursos de los de hardware, como la memoria, se comparten ahora entre múltiples
núcleos de procesamiento, lo que dificulta la predicción del flujo de datos y causa problemas
de concurrencia, cuestiones que degradan el desempeño de los algoritmos implementados.
Este trabajo de tesis propone la integración de dos modelos de comunicación para
mitigar los efectos adversos del procesamiento paralelo en la memoria compartida. El primer
modelo es el Tiempo de Ejecución Lógica (LET), el cual se ha vuelto popular en los años
recientes por su naturaleza determinista y sincronización sin mecanismos bloqueantes. El
segundo es el método de Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA), el cual provee
asilamiento temporal, así como un método de sincronización utilizando ranuras de tiempo.
El mecanismo propuesto permite que el flujo de datos entre núcleos sea predecible, así como
sincronizado, mitigando los problemas generados por la concurrencia de la ejecución por
núcleos paralelos.
La contribución de este documento es principalmente la integración de ambos
modelos con la intención de reducir la cantidad y la variabilidad de la latencia en el flujo de
datos entre núcleos de procesamiento, mientras se provee coherencia y determinismo. Esto
incluye análisis de latencias y variabilidad, así como la comparación contra otras propuestas
de solución. La solución propuesta se implementó y evaluó en una tarjeta de desarrollo
enfocada a productos automotrices y se discuten los resultados.