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Explorando el impacto de errores suaves en la confiabilidad de sistemas operativos integrados en tiempo real

Autores: Azimi, Sarah; De Sio, Corrado; Portaluri, Andrea; Rizzieri, Daniele; Vacca, Eleonora; Sterpone, Luca; Merodio Codinachs, David

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Explorando el impacto de errores suaves en la confiabilidad de sistemas operativos integrados en tiempo real


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Desarrollo
Microprocesadores
Aplicaciones críticas de seguridad
Errores inducidos por radiación
Confiabilidad
Modelo de falla

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 43

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La escalada continua de componentes electrónicos ha llevado al desarrollo de microprocesadores de alto rendimiento que son adecuados incluso para aplicaciones críticas de seguridad donde los errores inducidos por radiación, como los Efectos de Evento Único (SEEs), pueden tener un impacto significativo en el rendimiento y la confiabilidad del sistema. Este trabajo está dedicado a investigar la confiabilidad de sistemas basados en hardware programable y Sistemas Operativos en Tiempo Real (RTOS) en presencia de fallas arquitectónicas inducidas por errores suaves en la memoria de configuración del hardware programable. Realizamos una prueba de radiación de protones en las instalaciones de radiación de PSI para identificar el modelo de falla que afecta la memoria de configuración del Dispositivo AP-Soc reconfigurable Xilinx Zynq-7020. El modelo de falla identificado en términos de conglomerados de SEU y MBU se ha utilizado para evaluar el impacto de las fallas inducidas por protones en las aplicaciones que se ejecutan dentro de FreeRTOS en un procesador suave Microblaze. Se presenta un modelo de falla de Múltiples Fallas por Evento Único resultante de una prueba de protones, centrándose en características como la forma, el tamaño y la frecuencia de los conglomerados de errores observados. Realizamos dos campañas de inyección de fallas y analizamos los resultados para evaluar el efecto del tamaño del conglomerado en la confiabilidad del sistema. Además, discutimos las excepciones de software causadas por fallas que pueden afectar la estructura de hardware del procesador suave.

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