Mitigation of Hardware Interferences in Safety-Critical Multicore Systems

Le domaine des systèmes critiques fait face à une demande plus en plus prononcée de performance et d’efficacité énergétiques. Les processeurs multicoeurs sont de très bons candidats pour répondre à cette demande. Ces architectures permettent l’exécution de différentes applications en parallèle, sont plus efficaces en termes de consommation énergétique et apportent une meilleure redondance logicielle en permettant à plusieurs instances d’un même programme de s’exécuter en parallèle sur différents coeurs. Malgré ces avantages, les architectures multicoeurs apportent de nombreux défis par rapport au déterminisme d’exécutions ainsi que de l’analyse temporelle du système. De part les accès simultanés des différents coeurs aux ressources, une contention sur lesdites ressources ainsi que leurs comportements potentiellement non déterministes (arbitration, éviction de données, etc.) apparaissent. Ce phénomène, appelé interférences, est difficile, voire impossible, à prédire et son impact sur les temps d’exécution dépend fortement du matériel ainsi que des applications présentes dans le système. Les interférences empêchent l’analyse temporelles des applications, ce qui fait de l’utilisation des processeurs multicoeurs dans les systèmes critiques un réel défi. En effet, l’isolation correcte des ressources, l’analyse temporelle correcte ainsi que la certification de ces systèmes sont primordiales avant leur déploiement. Ainsi, il est primordial de mieux comprendre, contrôler ou supprimer les interférences dans le système.