مروری بر خط سیر زمان: انتزاع سیستم عامل برای اپلیکیشن های آگاه از زمانبرای سیستمهای سایبری فیزیکی

داشتن حسی دقیق و مشترک از زمان برای سیستم های سایبری فیزیکی توزیعی (CPS) و اینترنت اشیا (IoT) حیاتی است. نظر به دهه ها تحقیق در تکنولوژی های ساعت و پروتکل های همزمانی، اکنون می توان زمان را در سیستم های توزیعی با دقت بی سابقه ای سنجیده و همزمان نمود. با این وجود، اپلیکیشن ها از همین میزان منتفع نشده اند که به سبب محدودیت های خدمات سیستمی است که به مدیریت زمان، و رابط های سخت افزار-OS و اپلیکیشن-OS کمک می کنند و از طریق آنها اطلاعات زمان بندی در اپلیکیشن جریان می یابند. به سبب اهمیت آگاهی زمانی در دامنه گسترده ای از اپلیکیشن های نوظهور، اجرا بر پلتفرم های کالایی و سیستم های عامل، ضروری است بازاندیشی کنیم چگونه زمان در دسته سیستم مهار می شود. ما از اتخاذ مفهوم جامع کیفیت زمان (QoT) طرفداری می کنیم که شاخص هایی مانند وضوح، دقت و پایداری را به دست می دهد. با توجه به این مفهوم ما یک معماری را ارائه می دهیم که طی آن درک محلی از زمان، یک سیستم عامل کنترل پذیر است که اساس آن ابهام قابل مشاهده است، در جایی که همزمانی، تقاضاهای زمان بندی اپلیکیشن ها را با منابع سیستمی مانند انرژی و پهنای باند متوازن می سازد. معماری ما یک واسط برنامه ریزی اپلیکیشن شاخص را نشان می دهد که حول انتزاع خط سیر زمانی متمرکز است، یعنی یک چارچوب هماهنگی زمانی و مجازی که بوسیله یک اپلیکیشن تعریف می شود تا مولفه های آن را با حس مشترک زمان، وضوح و دقت مطلوب فراهم سازد.انتزاع خط سیر زمانی توسعه دهندگان را فراهم می سازد به آسانی اپلیکیشن هایی را بنویسند که فعالیت های آنها در سطح زمان و فضا هدایت می شوند. با استفاده از مولفه های نرم افزار و سخت افزار منبع باز، ما یک تحقق اولیه لینوکسی از بسته QoTخطر سیر زمانی پیشنهادی را بر یک پلتفرم محاسباتی استاندارد بکار گرفته ایم.نتایج ارزیابی آن نیز ارائه شده اند.

کلیدواژه ها:

معماری مبتنی بر خط سیر زمانی ، سیستم های سایبری فیزیکی و توزیعی ، زمانبندی.