Safe and programmable real-time embedded system
Systèmes embarqués temps réel fiables et adaptables
Abstract
Embedded systems are in charge of critical missions which imply that they should not have any failure. Thus, it is necessary to
implement fault-tolerance mechanisms in order to detect faults and restore the system. In this work, we propose to implement a
mechanism to detect errors that occur in the program. This mechanism is based on the implementation of a runtime verification
service. The system is a system-on-chip that integrates a microcontroller and a programmable logic circuit. The program is
instrumented in order to transmit, to the logic circuit, the adequate information on its execution. Monitors are synthesized on the circuit logic
from properties to verify. An implementation of this mechanism is realized to monitor a real-time operating system.
Finally, a fault injection campaign is used to evaluate the performance of the detection mechanism.
Les systèmes embarqués sont en charge de missions de plus en plus critiques qui
impliquent qu’ils ne doivent pas avoir de défaillance. Il est donc nécessaire de mettre en
oeuvre des mécanismes de tolérance aux fautes permettant de détecter les fautes et ainsi
pouvoir rétablir le système. Dans ces travaux, on propose de mettre en oeuvre un mécanisme de détection des erreurs
qui surviennent au niveau du logiciel. Ce mécanisme est basé sur l’implémentation d’un service de vérification en ligne. L’architecture
matérielle du système est un système sur puce qui intègre un microcontrôleur et un circuit
logique programmable. Le programme est instrumenté afin de transmettre, vers le circuit
logique, les informations adéquates sur son exécution. Des moniteurs, synthétisés sur le circuit
logique à partir de propriétés à vérifier, donnent un verdict sur l’exécution du programme. Une implémentation de ce mécanisme est
réalisée pour la surveillance d’un système d’exploitation temps réel. Enfin une campagne d’injection de fautes est effectuée afin d’évaluer les performances du mécanisme de détection.
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