Direction de recherche : Frédéric PÉTROT

Outils pour le déploiement d'applications avec des contraintes de temps réel sur des multiprocesseurs sur puces

La technologie permettant l'intégration sur silicium de circuits numériques n'a cessé d'évoluer et permet désormais d'envisager des architectures comportant plusieurs dizaines de coeurs de processeurs sur un circuit unique. C'est ce que l'on appelle un /System on a Chip/ ou SoC. Ces circuits sont en général destinés à l'exécution d'une application unique, respectant le plus souvent des contraintes de temps réel. Cette thèse propose deux outils pour le déploiement de telles applications sur des SoC. Lorsqu'une application possède des contraintes de temps strictes il est essentiel de déterminer un majorant du pire temps d'exécution des éléments logiciels de cette application sur l'architecture cible. Pour cela nous proposons un outil basé sur une méthode de simulation avec des données symboliques. Pour effectuer cette simulation nous utilisons un simulateur de l'architecture cible précis au cycle, modifié pour l'exécution avec des données symboliques. Les données symboliques permettent de s'affranchir des données en entrée du programme, cependant elles entraînent la perte de certaines informations de contrôle du programme lors de l'exécution. Nous proposons l'utilisation d'un graphe de parcours des chemins pour déterminer ces informations. Nos résultats montrent qu'il est possible d'obtenir rapidement un majorant avec une faible surévaluation. La seconde partie de cette thèse traite de la conception d'un noyau multiprocesseurs temps réel. Le contexte particulier des multiprocesseurs sur puces: fortes contraintes sur la consommation électrique, capacité mémoire limitée et répartie et utilisation de micro-réseaux, qui supprime en pratique le goulot d'étranglement du bus système, nous a conduit à concevoir un micro-noyau adapté à ces architectures. Ce noyau permet le déploiement d'applications compatibles POSIX avec des contraintes de temps réel souples. Nos résultats montrent l'efficacité des solutions adoptées pour ce noyau et la facilité du déploiement sur une architecture cible.

Publications 2001-2006

• 2006
  • P. Gomez : “Outils pour le déploiement d’applications avec des contraintes de temps réel sur des multiprocesseurs sur puces”, soutenance de thèse, soutenance 02/06/2006, direction de recherche Pétrot, Frédéric (2006)
  • F. Pétrot, A. Greiner, P. Gomez : “On cache coherency and memory consistency issues in NoC based shared memory multiprocessor SoC architectures”, 9^th EUROMICRO Conference on Digital System Design (DSD'06), Dubrovnik, Croatia, pp. 53-60, (IEEE Computer Society) (2006)
• 2005
  • I. Augé, F. Pétrot, F. Donnet, P. Gomez : “Platform-based design from parallel C specifications”, IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol. 24 (12), pp. 1811-1826, (IEEE) (2005)
• 2004
  • I. Augé, F. Pétrot, R. Buchmann, F. Donnet, P. Gomez, E. Faure : “Disydent : un environnement pour la conception de systèmes numériques synchrones”, SCS congrès international de Signaux Circuits et Systèmes, Monastir, Tunisia, pp. 72-77 (2004)
  • I. Augé, F. Pétrot, R. Buchmann, F. Donnet, P. Gomez, E. Faure : “Intégration sur plate-forme matérielle/logicielle de spécifications C parallèles”, Annals of Telecommunications - annales des télécommunications, vol. 59 (7-8), pp. 807-837, (Springer) (2004)
• 2003
  • F. Pétrot, P. Gomez : “Lightweight Implementation of the POSIX Threads API for an On-Chip MIPS Multiprocessor with VCI Interconnect”, Design Automation and Test in Europe Conference (DATE'2003) Embedded Software Forum, Munich, Germany, pp. 51-56, (IEEE) (2003)
  • F. Pétrot, P. Gomez, D. Hommais : “Lightweight implementation of the POSIX threads API for an On-Chip MIPS multiprocessor with VCI interconnect”, chapter in Embedded Software for SoC, pp. 25-38, (Springer) (2003)
• 2002
  • P. Gomez, F. Pétrot, D. Hommais : “Mutek: un noyau multi-tâches/multi-processeurs SMP pour systèmes embarqués”, Troisième Colloque du GDR CAO de circuits et systèmes intégrés, Paris, France, pp. 107-110 (2002)
• 2001
  • P. Gomez : “Une méthodologie descendante pour la conception des systèmes matériels/logiciels”, IVemes Journees Nationales du Reseau Doctoral de Micro-électronique (JNRDM'2001), Strasbourg, France, pp. 176-177 (2001)