由于与物理世界的持续相互作用而摘要,自主的网络物理系统(CPS)都需要函数和时间正确性。尽管实时计算的理论基础最近取得了进步,但在现代CPS平台中有效利用这些结果通常会涉及领域的专业知识,并向许多开发人员带来了非平凡的挑战。要了解构建实时软件的实际挑战,我们对7个代表性CPS开源项目的189个软件问题进行了调查。通过这种表现,我们发现大多数错误是由于网络和物理状态之间的时间不对。这激发了我们抽象三个关键的时间属性:新鲜度,一致性和稳定性。使用新开发的概念,即数据流动能力(DFA),旨在捕获数据流的时间/可用性期望,我们展示了如何将这些基本证券表示为数据流的时序约束。为了实现DFA的时机保证,我们设计和实施了Kairos,该Kairos自动检测和构成正时限制违规行为。为了检测违规行为,Kairos将基于API的注释的策略定义转化为运行时程序仪器。为了减轻违规行为,它提供了一个基础架构,以弥合不同抽象层的调度程序之间的语义差距,以进行协调的努力。在三个现实世界中的CPS平台上进行的端到端评估表明,Kairos在引入最小的2时提高了定时性和安全性。8%的运行时间开销。
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