Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Il Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione
dell'Università di Modena e Reggio Emilia

con il contributo di (Emilia Romagna Linux User Group)
e il patrocinio della Facoltà di Ingegneria (sede di Modena)

è lieto di invitarvi alla giornata di studio:

Linux: Problematiche dei sistemi Embedded e Real-Time Venerdì 7 Marzo 2003, dalle ore 14,00 Aula Magna - Facoltà di Ingegneria - Via Vignolese 905 - Modena

Questa giornata di studio presenta le problematiche principali che devono essere affrontate nel progetto di sistemi Embedded e Real-Time con specifico riferimento alle soluzioni basate su Linux. Gli interventi programmati, i cui relatori provengono sia dal mondo accademico che da quello industriale, spaziano da relazioni più generali di inquadramento a presentazioni più specifiche di esperienze "sul campo".

PROGRAMMA

Ore 14,00:

Apertura, Prof. Letizia Leonardi (Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione)

Ore 14,15:

"I sistemi operativi real-time: caratteristiche generali ed implementazioni in ambiente Linux", Prof. Marco Prandini (Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica - Università di Bologna)

Il ruolo del sistema operativo è fondamentalmente quello di regolare l'accesso alle risorse comuni di un sistema di elaborazione, allocandole ai diversi processi secondo determinate regole. I S.O. tradizionali utilizzano criteri studiati per ottimizzare lo sfruttamento delle risorse e massimizzare l'efficienza dei processi. I S.O. real-time devono invece mettere in primo piano l'esigenza di rispettare precisi vincoli temporali nell'esecuzione dei processi: questa caratteristica è ottenibile solo con significativi interventi all'architettura del S.O. In questa presentazione saranno richiamati i concetti generali alla base del progetto dei S.O. real-time ed illustrate le pricipali soluzioni esistenti nel mondo Linux.

Ore 15,00:

"Problematiche della schedulazione e il real-time", Davide Ciminaghi (Prosa Srl, Padova)

Per implementare sistemi real time basati su Linux occorre affrontare una serie di problematiche di relative alla schedulazione dei processi. Per trattare tali problematiche occorre avere ben chiare quali sono le politiche di schedulazione standard ( FIFO, RR, ecc.) e come queste sono realizzate su un kernel come Linux. Inoltre, nei sistemi real time assumono una notevole importanza le problematiche relative alla gestione delle diverse priorità dei processi. In particolare, occorre considerare i meccanismi di assegnazione delle priorità, statici e dinamici (RM, EDF), cos'è e come si verifica l'inversione di priorità ed i meccanismi per evitarla (priority inheritance, priority ceiling, stack resource policy). A scopo esemplificativo, verranno presentate una serie di applicazioni pratiche.

Ore 15,45:

Break

Ore 16,00:

"I sistemi embedded: progettazione di sistemi dedicati con e senza sistema operativo", Ing. Alessandro Valenti (Consulente sistemi embedded, Imola)

Si indica solitamente con il termine "embedded" un sistema dedicato ad un uso specifico. Tale specializzazione nell'utilizzo convive spesso con vincoli di tipo prestazionale e/o economico. Si identificheranno le principali caratteristiche dei sistemi embedded e la convivenza con un sistema operativo, analizzando l'influenza di quest'ultimo sulla progettazione degli applicativi. Seguira' una presentazione delle principali unita' funzionali di un sistema embedded e delle possibili interazioni con l'utente, sia in relazione alle problematiche di configurazione che all'interconnessione con altri dispositivi. Al termine verranno identificati i piu' diffusi metodi di validazione e debugging dei sistemi embedded mediante strumenti invasivi di emulazione e non invasivi come tracing e profiling.

Ore 16,45:

"Scheda di elaborazione con Microprocessore Coldfire e Sistema Operativo uCLinux", Ing. Fabio Galli (Sadel s.r.l., Castel Maggiore)

Connettività, potenza di elaborazione, buon rapporto costo/prestazioni, flessibilità ed espansibilità sono alcuni dei motivi che ci hanno portato a realizzazione di un scheda elettronica di elaborazione basata su microprocessore a 32bit della famiglia 68K Motorola e FPGA. La complessità del progetto Hardware e Firmware del sistema è compensato dalla grande vantaggio di poter utilizzare una potente piattaforma di lavoro a 32bit programmabile con numerosi strumenti SW già esistenti per l'implementazione di numerose applicazioni, tra cui uCLinux. Le applicazioni tipiche di un Sistema Embedded a 32bit di questo tipo possono essere oltre a quello del controllo industriale, gestione di acquisizione immagini, acquisizione ed elaborazione remota, telemetria, piccoli sistemi di comunicazione LAN, convertitori di protocollo, terminali utente, dispositivi di sicurezza.

Ore 17,15:

"Bluetooth Embedded System", Ing. Fabio Bonizzi e Prof. Paolo Pavan (Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione)

Non esistono in commercio sistemi Bluetooth indipendenti, tali cioè da non avere bisogno di un Personal Computer ove risiede lo Stack Bluetooth in grado di inizializzare il dispositivo Hardware. È stato progettato un sistema embedded, basato su architettura x86, in grado di interfacciarsi ai moduli Bluetooth Ericsson ROK 100 007, sul quale risiede un sistema operativo, basato sul kernel Linux 2.4.20 ricompilato ed ottimizzato attraverso l'utilizzo delle librerie C "uClibc". Attraverso l'utilizzo di I/O opportunamente configurati, il prototipo è in grado di controllare qualsiasi dispositivo elettronico (sensori, azionamenti vari...) ad esso connesso. Possibili applicazioni del sistema embedded realizzato sono, nel campo della Demotica, un sistema di monitoraggio del consumo energetico della casa, oppure la gestione di elettrodomestici e apparecchiature monitorabili via Web attraverso una semplice interfaccia utente implementata all'uopo.

Ore 17,45:

"Safe Embedded Systems (SES): Problematiche di sicurezza ed efficacia nei sistemi embedded e real-time", Dip. Ing.Andrea Malagoli e Prof. Luca Pazzi (Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione)

I sistemi di controllo embedded sono realizzati, nella maggioranza dei casi, senza alcuna metodologia di progetto. Non è possibile in questo modo asserire nulla sulla sicurezza se non affidandosi ad un collaudo il più possibile approfondito e prolungato. La tematica della garanzia di condizioni di sicurezza per i sistemi Embedded e Real-Time sta assumendo una notevole importanza, dato che operano su dispositivi potenzialmente pericolosi per l'uomo e per i suoi beni. La SES è uno Spin-off accademico che si propone di brevettare e vendere prodotti e servizi legati ad una metodologia di progetto derivante da un risultato scientifico ottenuto da una ricerca svolta nel Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione. Tale metodologia permette di raccogliere le specifiche in maniera formale e non ambigua e soprattutto di verificare formalmente le proprietà logiche di sicurezza ed efficacia di sistemi embedded, reattivi e real-time.

Ore 18,15:

Chiusura

Durante la manifestazione sarà presente uno stand di Erlug per chiarimenti, informazioni e dimostrazioni relative al sistema operativo Linux.