Detecção distribuída de falhas em SoC multiprocessado

A crescente evolução da área da microeletrônica nas últimas décadas acarretou um aumento expressivo da capacidade de integração de sistemas em um único chip, o que levou à necessidade de novas tecnologias para a análise do correto funcionamento dos sistemas. Observam-se, recentemente, novas arquiteturas de processadores, migrando de uma única CPU (Unidade Central de Processamento) para múltiplos núcleos (tipicamente, 2, 4 e 8 processadores em uma única pastilha). É neste cenário, que evolui de sistemas eletrônicos mono para multiprocessados, que este trabalho se insere, visando propor uma expansão da técnica CFCSS (Control Flow Checking by Software Signatures), desenvolvida por Edward J. McCluskey para sistemas monoprocessados, a uma versão aplicável a sistemas com vários processadores em um SoC (System-on-Chip). Quanto à sua estrutura, este trabalho constitui-se de duas partes. A primeira apresenta a taxonomia e os conceitos básicos de sistemas tolerantes a falhas e uma revisão bibliográfica das principais técnicas de detecção de falhas em software em sistemas monoprocessados, além de abordar a evolução da tecnologia reprogramável. A segunda parte descreve a metodologia de desenvolvimento das plataformas de hardware e de software, bem como as etapas realizadas e as dificuldades encontradas. Além disso, apresenta a técnica CFCSS adaptada a vários processadores, o protocolo de comunicação desenvolvido para a realização dos testes e os resultados obtidos. Assim, este trabalho demonstra caráter inovador e se justifica pela tendência de os sistemas embarcados possuírem, vários processadores e aplicações sendo executadas simultaneamente.Increasing evolution in the microelectronic field within the last decades has resulted in an expansive growth of integration capacity of systems on a single chip, that has brought about the need for new technologies for analyzing the correct functioning of systems. Recently, new processor architectures have been observed moving from a single CPU (Central Processing Unit) to multiple cores (typically 2, 4 and 8 processors on a single chip). It is a scenario which evolves from mono electronic systems to multiprocessors that this paper lies, aiming at proposing an expansion of CFCSS (Control Flow Checking by Software Signatures) technique, which was developed by Edward J. McCluskey for monoprocessed systems, in a version applicable to systems with multiple processors in a single SoC (Systemon- Chip). This work is made of two parts. The first part presents taxonomy and basic concepts of fault-tolerating systems, followed by a bibliographical review of main techniques for detecting fault in software in monoprocessed systems, besides approaching reprogrammable technology evolution. The second part describes the development methodology for hardware and software platforms, as well the stages carried out and the difficulties found. In addition, it presents the CFCSS technique adapted to several processors, the communication protocol developed to carry out tests and the results obtained. This paper presents an innovative profile and is justified by the tendency of embedded systems to have, in the near future, multiple processors and applications being executed simultaneously