Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Medeiros, Guilherme Espindola
Orientador(a): Reis, Ricardo Augusto da Luz
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/213164
Resumo: A confiabilidade de sistemas é uma métrica essencial para os projetos de sistemas embarcados multiprocessados em larga escala. Os projetistas devem identificar a suscetibilidade a soft error de várias aplicações no início do projeto para garantir um sistema com maior confiabilidade. Existem diversos fatores que afetam a qualidade dos projetos, como a arquitetura e a compilação das aplicações. Deste modo, a tecnologia dos compiladores desempenha um papel importante em aplicações embarcadas: desempenho e eficiência de energia. Os compiladores fornecem aos engenheiros de software uma ampla variedade de configurações de otimização (ou flags), que podem ser usadas para configurar mensagens de depuração e aviso, ou para obter otimização de código. Embora o uso de flags de otimização possa melhorar substancialmente o desempenho da aplicação embarcada, seu impacto na resiliência a erros de software ainda não está claro. Esta dissertação, estendeu o suporte do injetor de falhas desenvolvido em cima de uma plataforma multiprocessada chamada HeMPS para realizar injeções nos modelos em SystemC, trazendo as vantagens de aumento de desempenho de simulação com uma pequena desvantagem de precisão. Outro tema pesquisado consiste na investigação do impacto das flags de otimização do compilador (-O1, -O2, -O3 e -Os) na confiabilidade de soft error de um processador MIPS executando 24 benchmarks com aplicações com até 2; 2 milhões de instruções e em sistemas multiprocessados. Os resultados obtidos mostram que o nível -Os aumentou a resiliência a soft error para 75% do conjunto de aplicações quando comparado ao nível - O0. Além disso, o nível -Os forneceu melhorias de até 3; 1x na resiliência das aplicações. Por fim, é apresentado uma avaliação da propagação de falhas em sistemas multiprocessados.
id URGS_a8679ce8b7fff4081ce4613bec4ba461
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/213164
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str
spelling Medeiros, Guilherme EspindolaReis, Ricardo Augusto da LuzOst, Luciano Copello2020-08-29T03:47:45Z2020http://hdl.handle.net/10183/213164001117534A confiabilidade de sistemas é uma métrica essencial para os projetos de sistemas embarcados multiprocessados em larga escala. Os projetistas devem identificar a suscetibilidade a soft error de várias aplicações no início do projeto para garantir um sistema com maior confiabilidade. Existem diversos fatores que afetam a qualidade dos projetos, como a arquitetura e a compilação das aplicações. Deste modo, a tecnologia dos compiladores desempenha um papel importante em aplicações embarcadas: desempenho e eficiência de energia. Os compiladores fornecem aos engenheiros de software uma ampla variedade de configurações de otimização (ou flags), que podem ser usadas para configurar mensagens de depuração e aviso, ou para obter otimização de código. Embora o uso de flags de otimização possa melhorar substancialmente o desempenho da aplicação embarcada, seu impacto na resiliência a erros de software ainda não está claro. Esta dissertação, estendeu o suporte do injetor de falhas desenvolvido em cima de uma plataforma multiprocessada chamada HeMPS para realizar injeções nos modelos em SystemC, trazendo as vantagens de aumento de desempenho de simulação com uma pequena desvantagem de precisão. Outro tema pesquisado consiste na investigação do impacto das flags de otimização do compilador (-O1, -O2, -O3 e -Os) na confiabilidade de soft error de um processador MIPS executando 24 benchmarks com aplicações com até 2; 2 milhões de instruções e em sistemas multiprocessados. Os resultados obtidos mostram que o nível -Os aumentou a resiliência a soft error para 75% do conjunto de aplicações quando comparado ao nível - O0. Além disso, o nível -Os forneceu melhorias de até 3; 1x na resiliência das aplicações. Por fim, é apresentado uma avaliação da propagação de falhas em sistemas multiprocessados.Software reliability is an essential design metric in emerging large-scale multiprocessor embedded systems. Designers must identify the susceptibility to soft error of multiple applications in the early stages of the project to ensure a more reliable system. There are several factors that affect a processor design, such as architecture and application compilation. In this way, compiler technology plays an important role in embedded applications, performance and power efficiency. Compilers provide software engineers with a wide variety of optimization settings (i.e. flags), which can be used to either configure debugging and warning messages or to achieve code optimization. While the use of optimization flags can substantially improve the performance of embedded application, their impact on soft error resiliency remains unclear. This dissertation extended the support of the fault injector developed on the HeMPS plataform to perform injections on models described in SystemC. Bringing the advantages of increased simulation performance with a small precision drawbrack. Another researched topic is the evaluation of the impact of compiler optimization flags (i.e. -O1, -O2, -O3, and -Os) on soft error reliability of a MIPS processor running 24 benchmarks with up to 2:2 million instructions. The results show that the -Os level increased the soft error resilience to 75% of the application set when compared to the -O0 level. Moreover, -Os level provided enhancements up to 3:1x. Finally, an evaluation of the propagation of failures in multiprocessed systems is presented.application/pdfporMicroeletrônicaSistemas embarcadosConfiabilidade : SistemasMultiprocessadoresOtimizaçãoSoft errorsNetwork on chipCompilersAvaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoCinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de InformáticaPrograma de Pós-Graduação em MicroeletrônicaPorto Alegre, BR-RS2020mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001117534.pdf.txt001117534.pdf.txtExtracted Texttext/plain119290http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/213164/2/001117534.pdf.txt37eea862fe033e9a23c0be00409dbfefMD52ORIGINAL001117534.pdfTexto completoapplication/pdf1527416http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/213164/1/001117534.pdf498551b33cfdbae44671c1681a0d36f9MD5110183/2131642024-05-19 05:46:11.85114oai:www.lume.ufrgs.br:10183/213164Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532024-05-19T08:46:11Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC
title Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC
spellingShingle Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC
Medeiros, Guilherme Espindola
Microeletrônica
Sistemas embarcados
Confiabilidade : Sistemas
Multiprocessadores
Otimização
Soft errors
Network on chip
Compilers
title_short Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC
title_full Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC
title_fullStr Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC
title_full_unstemmed Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC
title_sort Avaliação do impacto de flags de compilação na ocorrência e propagação de soft errors em sistemas multiprocessados baseados em NoC
author Medeiros, Guilherme Espindola
author_facet Medeiros, Guilherme Espindola
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Medeiros, Guilherme Espindola
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Reis, Ricardo Augusto da Luz
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Ost, Luciano Copello
contributor_str_mv Reis, Ricardo Augusto da Luz
Ost, Luciano Copello
dc.subject.por.fl_str_mv Microeletrônica
Sistemas embarcados
Confiabilidade : Sistemas
Multiprocessadores
Otimização
topic Microeletrônica
Sistemas embarcados
Confiabilidade : Sistemas
Multiprocessadores
Otimização
Soft errors
Network on chip
Compilers
dc.subject.eng.fl_str_mv Soft errors
Network on chip
Compilers
description A confiabilidade de sistemas é uma métrica essencial para os projetos de sistemas embarcados multiprocessados em larga escala. Os projetistas devem identificar a suscetibilidade a soft error de várias aplicações no início do projeto para garantir um sistema com maior confiabilidade. Existem diversos fatores que afetam a qualidade dos projetos, como a arquitetura e a compilação das aplicações. Deste modo, a tecnologia dos compiladores desempenha um papel importante em aplicações embarcadas: desempenho e eficiência de energia. Os compiladores fornecem aos engenheiros de software uma ampla variedade de configurações de otimização (ou flags), que podem ser usadas para configurar mensagens de depuração e aviso, ou para obter otimização de código. Embora o uso de flags de otimização possa melhorar substancialmente o desempenho da aplicação embarcada, seu impacto na resiliência a erros de software ainda não está claro. Esta dissertação, estendeu o suporte do injetor de falhas desenvolvido em cima de uma plataforma multiprocessada chamada HeMPS para realizar injeções nos modelos em SystemC, trazendo as vantagens de aumento de desempenho de simulação com uma pequena desvantagem de precisão. Outro tema pesquisado consiste na investigação do impacto das flags de otimização do compilador (-O1, -O2, -O3 e -Os) na confiabilidade de soft error de um processador MIPS executando 24 benchmarks com aplicações com até 2; 2 milhões de instruções e em sistemas multiprocessados. Os resultados obtidos mostram que o nível -Os aumentou a resiliência a soft error para 75% do conjunto de aplicações quando comparado ao nível - O0. Além disso, o nível -Os forneceu melhorias de até 3; 1x na resiliência das aplicações. Por fim, é apresentado uma avaliação da propagação de falhas em sistemas multiprocessados.
publishDate 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-08-29T03:47:45Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2020
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/213164
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001117534
url http://hdl.handle.net/10183/213164
identifier_str_mv 001117534
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/213164/2/001117534.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/213164/1/001117534.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 37eea862fe033e9a23c0be00409dbfef
498551b33cfdbae44671c1681a0d36f9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1831316100519821312