Structured synchronous reactive programming with Céu

Sant’Anna, Francisco; Ierusalimschy, Roberto; Rodríguez, Noemí

doi:10.1145/2724525.2724571

Cited by 14 publications

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“…RP was influenced b y o ther p aradigms b ased on dataflow a nd s ynchronous p ropagation o f c hange. Synchronous programming [57], [58] is one of the earliest approaches proposed for the development of reactive systems. It is based on the synchronicity assumption, meaning that reactions are instantaneous and atomic.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

On the Semantics of Distributed Reactive Programming: The Cost of Consistency

Margara

Salvaneschi

2018

IIEEE Trans. Software Eng.

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The reactive programming paradigm aims to simplify the development of reactive systems. It provides abstractions to define time-changing values that are automatically updated by the runtime according to their dependencies. The benefits of reactive programming in distributed settings have been recognized for long. Yet, existing solutions for distributed reactive programming enforce the same semantics as in single processes, introducing communication and synchronization costs that hamper scalability. Establishing suitable abstractions for distributed reactive programming demands for a deeper investigation of the semantics of change propagation. This paper takes a foundational approach and defines precise propagation semantics in terms of consistency guarantees that constrain the order and isolation of value updates. We study the benefits and costs of these consistency guarantees both theoretically and empirically, using case studies and synthetic benchmarks. We show that different applications require different levels of consistency and that manually implementing the required level on a middleware that provides a lower one annuls the abstraction improvements of reactive programming. This motivates a framework that enables the developers to select the best trade-off between consistency and overhead for the problem at hand. To this end, we present DREAM, a distributed reactive programming middleware with flexible consistency guarantees.

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Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

On the Semantics of Distributed Reactive Programming: The Cost of Consistency

Margara

Salvaneschi

2018

IIEEE Trans. Software Eng.

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“…Céu [10] is an imperative programming language designed for small-scale embedded systems. The method of describing reactive behaviors in this language is completely different from that of FRP languages including CFRP.…”

Section: Céumentioning

confidence: 99%

CFRP: A Functional Reactive Programming Language for Small-Scale Embedded Systems

Suzuki¹,

Nagayama²,

Sawada³

et al. 2017

Theory and Practice of Computation

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Functional reactive programming (FRP) is a programming paradigm for reactive systems based on functional abstractions expressing time-varying values and events. In this paper, we present a strongly-typed pure FRP language named CFRP to show that FRP is beneficial for developing software for smallscale embedded systems. Although its design follows the tradition of signalbased FRP languages, our compiler can generate stand-alone C++ code that can be deployed effectively on resource-constrained microcontrollers. Through an example, we show that CFRP supports a declarative, modular and clean manner of developing small-scale embedded systems.

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“…As linguagem síncronas (reativas) são uma tentativa de conciliar concorrência e determinismo, são exemplos: Esterel (BERRY, Gérard, 2000), Lustre (HALBWACHS, 1991), Céu (SANTANNA; IE-RUSALIMSCHY; RODRIGUEZ, 2015). O projeto Precision Timed (PRET) Machines (CHESS, 2015;LEE, Edward A, 2016), foi além e mostrou como estender tais conceitos para o conjunto de instruções -ISA (Instruction-Set Architectures).…”

Section: Estratégias De Desenvolvimentounclassified

Firmware em Rust: estratégias de implementação e modelos de programação confiáveis visando aplicações concorrentes em tempo real

Silva¹

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Os sistemas embarcados são vitais na transição para um mundo mais conectado. Eles se diferem dos tradicionais sistemas de informação por uma série de fatores, largamente influenciados, pela proximidade (interseção) com o "mundo real". De forma geral, programas computacionais podem ser vistos, ou melhor, construídos sob duas perspectivas: seja a partir de uma visão próxima à máquina, ou através de abstrações de alto nível. No que tange os software embarcados, é nítido o domínio da primeira classe de atuação. As recentes falhas, todavia, propõe uma mudança de paradigma, ao acreditar que os métodos vigentes não são suficientes para lidar com as dificuldades contemporâneas. Rust, mesmo sendo uma linguagem de sistemas, se alinha com a segunda tendência de pensamento. Apoiada em verificações estáticas, e algumas validações dinâmicas, essa linguagem oferece ao desenvolvedor a possibilidade de, idiomaticamente, criar soluções confiáveis. Rust combina técnicas que, até então, eram restritas à linguagens de pesquisa, de uma forma surpreendentemente ergonômica e eficiente. O presente trabalho, amparado em modelos de computação pertinentes ao escopo, explora o uso dessa linguagem no contexto das aplicações microcontroladas. Após breve introdução, apresenta-se, como contribuição, uma biblioteca de abstração de hardware, em Rust, construída com a finalidade de traduzir propriedades "mecânicas" do hardware para abstrações seguras em software. Em seguida, são explicitados os mecanismos de controle da complexidade proveniente da natureza física dessas aplicações. Um modelo de temporalização via timer-wheels e dois padrões de construção de software, de alto nível, complementares o modelo de baixo nível (tarefas e recursos) pregado pela framework RTFM (Real-Time for The Masses) são as demais contribuições deste trabalho. Em suma, as técnicas aqui apresentadas foram pensadas para adaptar a linguagem Rust às características das aplicações embarcadas. O resultado são software mais confiáveis e seguros.

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Structured synchronous reactive programming with Céu

Cited by 14 publications

References 26 publications

On the Semantics of Distributed Reactive Programming: The Cost of Consistency

On the Semantics of Distributed Reactive Programming: The Cost of Consistency

CFRP: A Functional Reactive Programming Language for Small-Scale Embedded Systems

Firmware em Rust: estratégias de implementação e modelos de programação confiáveis visando aplicações concorrentes em tempo real

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