Cosíntesis de sistemas heterogéneos complejos

Resumen

Los rápidos cambios tecnológicos y la fuerte demanda de aparatos electrónicos de consumo, cada vez más complejos, están haciendo que el coste de diseño sea dominante para un amplio rango de sistemas empotrados. Esta complejidad inherente de los sistemas empotrados. Esta complejidad inherente de los sistemas se ve agravada por la heterogeneidad de los recursos y de las herramientas de síntesis de bajo nivel. Por tanto, cada vez más patente la necesidad de nuevas metodologías y herramientas de diseño que permitan aumentar drásticamente la productividad de los diseñadores. El enfoque más común consiste en especificar el sistema completo, con un nivel de abstracción elevado, y después realizar un particionado y completar el diseño de hardware y software de forma independiente. Esta aproximación no escala bien con el aumento de complejidad, y además añade numerosos problemas de difícil solución. Esta tesis propone un enfoque radicalmente direrente para el diseño de sistemas heterogéneos de elevada complejidad: homogeneizar los recursos y ofrecer abstracciones de muy bajo nivel, que eviten la separación del diseño de hardware y software hasta el final del proceso de diseño. Nuestro enfoque puede resumirse con la frase. Construyamos sistemas complejos homogéneamente sobre un conjunto heterogéneo de recursos, en lugar de construir sistemas complejos heterogéneamente sobre varios conjuntos homogéneos de recursos. La metodología propuesta extiende los conceptos utilizados en el desarrollo de software empotrado, utilizando un compilador hardware-software como herramienta principal, y un pequeño substrato de sistema operativo hardware-software, que ofrece los servicios básicos de comunicación y sincronización entre los diferentes componentes del sistema. A diferencia de otras aproximaciones, la interfaz de todos los componentes del sistema es idéntica. Se ha implementado un prototipo de entorno de desarrollo para soportar la metodología propuesta, basado en las herramientas de GNU de desarrollo cruzado de software. Al mismo tiempo se han desarrollado una serie de ejemplos que demuestran la validez del enfoque.