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Tipo do documento: Dissertação
Título: Explorando uma solução híbrida : hardware+software para a detecção de falhas tempo real em systems-on-chip (SoCs)
Autor: Bolzani, Leticia Maria Veiras 
Primeiro orientador: Vargas, Fabian Luis
Resumo: Nos últimos anos, o crescente aumento do número de aplicações críticas baseadas em sistemas eletrônicos, intensificou a pesquisa sobre técnicas de tolerância à falhas. Durante o período de funcionamento destes sistemas, a probabilidade de ocorrerem falhas transientes e permanentes devido à presença de interferências dos mais variados tipos é bastante grande. Dentre as falhas mais freqüentes, salientam-se as falhas que corrompem os dados e as falhas que alteram o fluxo de controle do processador que executa a aplicação. Assim, a utilização de técnicas capazes de detectarem estes tipos de falhas evita que as mesmas se propaguem pelo sistema e acabem gerando saídas incorretas. Basicamente, estas técnicas são classificadas em dois grandes grupos: soluções baseadas em software e soluções baseadas em hardware. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho é especificar e implementar uma solução híbrida, parte em software e parte em hardware, capaz de detectar em tempo de execução eventuais falhas em dados e no fluxo de controle do algoritmo. Esta solução baseia-se nas técnicas propostas em (REBAUDENGO, 2004) e (GOLOUBEVA, 2003) e implementa parte de suas regras de transformação de código via software e parte via hardware. Assim, informações redundantes são agregadas ao código da aplicação e testes de consistência são implementados via hardware. Em resumo, este trabalho propõe o desenvolvimento de um núcleo I-IP (infrastructure intellectual property), tal como um watchdog, para executar os testes de consistência concorrentemente à execução da aplicação. Para isto, três versões diferentes do I-IP foram implementadas em linguagem de descrição de hardware (VHDL) e avaliadas através de experimentos de injeção de falhas. A primeira versão implementada provê a detecção de falhas em dados e, como todo protótipo, este também apresenta algumas restrições e limitações. A segunda versão também detecta falhas em dados, entretanto, supera todos os problemas da versão anterior. A terceira versão do I-IP agrega à versão anterior a capacidade de detectar falhas de fluxo de controle. Finalmente, após a implementação das versões anteriores, foi especificada uma quarta versão que agrega confiabilidade e robustez ao I-IP desenvolvido através da utilização de algumas técnicas de tolerância a falhas e da especificação de um auto-teste funcional. Os resultados obtidos a partir da avaliação das versões do I-IP garantem que a metodologia proposta neste trabalho é bastante eficiente, pois apresenta uma alta cobertura de falhas e supera os principais problemas presentes nas soluções baseadas em software propostas na literatura, ou seja, degradação de desempenho e maior consumo de memória. Finalmente, cabe mencionar que esta dissertação é o resultado parcial de atividades que fazem parte do escopo do Projeto Alfa (#AML/B7-311-97/0666/II-0086-FI) mantido entre os Grupos SiSC PUCRS (Brasil) e CAD Politecnico di Torino (Itália) no período de 2002-2005.
Palavras-chave: INFORMÁTICA
TOLERÂNCIA A FALHAS (COMPUTAÇÃO)
DADOS DE TESTE (INFORMÁTICA)
SISTEMAS ELETRÔNICOS
HARDWARE
SOFTWARE
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma: por
País: BR
Instituição: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Sigla da instituição: PUCRS
Departamento: Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Citação: POEHLS, Leticia Maria Bolzani. Explorando uma solução híbrida : hardware+software para a detecção de falhas tempo real em systems-on-chip (SoCs). 2005. 167 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2005.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3001
Data de defesa: 26-Jan-2005
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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