Hades: a Distributed System for Dependable Hard Real-time Applications Built from Cots Components

Most dependable embedded real-time systems designed in the past have been specialized to meet the speciic requirements of the application domain for which they were targeted, leading to innexible and often hardware-intensive solutions that are costly to design and maintain. This paper is devoted to the description of Hades, a software infrastructure to develop and execute distributed dependable hard real-time applications. For economic and maintainability reasons, this infrastructure is based entirely on Commercial OO-The-Shelf (COTS) components (motherboard, network and real-time kernel). The Hades run-time support, built as a middleware layer on top of an unmodiied COTS real-time kernel, provides basic real-time distributed fault-tolerant services (clock synchronization, reliable multicast, failure detection), as well as error detection, error recovery and fault treatment mechanisms. The error detection mechanisms ensure that every computer is fail-silent, allowing to design low-cost error recovery mechanisms. The paper is devoted to the description of hades and to a comprehensive evaluation of its performance, the latter allowing to apprehend the limits that can be reached when using COTS components to execute applications with hard real-time and dependability requirements. Hades: un systtme distribuu pour applications temps-rrel strict ssres de fonctionnement construites partir de composants COTS RRsumm : La plupart des systtmes embarquus temps-rrel connus dans le passs l'ont tt pour satisfaire aux exigences particuliires du domaine d'application cible. Ceci a menn des solutions non exibles ayant souvent recourt de maniire intensive du mattriel dddii qui est cooteux concevoir et maintenir. Cet article est consacrr la description de Hades, une infrastructure logicielle pour ddvelopper et exxcuter des applications distribuues temps-rrel strict ssres de fonctionnement. Pour des raisons de coot d'achat et maintenabilitt, cette infrastructure est entiirement basse sur des composants COTS (acronyme de Commercial OO-The-Shelf *), savoir carte mmre, rrseau et noyau temps-rrel. Le support d'exxcution de Hades, construit comme un intergiciel (middleware) au dessus d'un noyau temps-rrel COTS non modiii, fournit des services distribuus de base pour la tollrance aux fautes (synchronisation d'horloges, diiusion able, ddtection d'arrrts), ainsi que des mmcanismes de ddtection d'erreurs, de recouvrement d'erreurs et de traitement de fautes. Les mmcanismes de ddtection d'erreurs assurent que chaque calculateur est silence sur ddfaillance, ce qui permet de concevoir des mmcanismes de recouvrement d'erreurs faible coot. Aprrs la description de Hades, nous prrsentons une valuation exhaustive de ses performances, ce qui permet d'apprrhender les limites qui peuvent tre atteintes en utilisant des composants COTS pour exxcuter des applications avec …