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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.55.2007.tde-21062007-165154
Document
Auteur
Nom complet
Guilherme Stella Ravagnani
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2007
Directeur
Jury
Marques, Eduardo (Président)
Roda, Valentin Obac
Santana, Regina Helena Carlucci
Titre en portugais
Projeto de um sistema para monitoramento de hardware/software on-chip baseado em computação reconfigurável
Mots-clés en portugais
Computação reconfigurável
FPGA
Monitoramento
Nios II
On-chip
Sistemas embarcados
Resumé en portugais
A tendência de integração de diversos componentes em um único chip tem proporcionado um aumento da complexidade dos sistemas computacionais. Tanto as indústrias quanto o meio acadêmico estão em busca de técnicas que possibilitem diminuir o tempo e o esforço gastos com a verificação no processo de desenvolvimento de hardware, a fim de garantir qualidade, robustez e confiabilidade a esses dispositivos. De forma a contribuir para várias aplicações envolvendo a verificação de sistemas, tais como busca por erros de projeto, avaliação de desempenho, otimização de algoritmos e extração de dados do sistema, o presente trabalho propõe um sistema de monitoramento baseado em computação reconfigurável, capaz de observar de forma não intrusiva o comportamento de um SoC (System-on-Chip) em tempo de execução. Tal sistema é composto por um módulo de monitoramento responsável por captar informações de execução de software em um processador embarcado e uma ferramenta de análise, chamada ACAD, que interpreta esses dados. Por meio da realização de experimentos, verificou-se que o sistema desenvolvido foi capaz de fornecer dados fiéis sobre a quantidade de acessos a memória ou a outros periféricos, tempos de execução de porções (ou a totalidade) do código e número de vezes que cada instrução foi executada. Esses resultados permitem traçar, de maneira precisa, o comportamento de um software executado no processador softcore Nios II, contribuindo assim para facilitar o processo de verificação em sistemas baseados em computação reconfigurável
Titre en anglais
A on-chip hardware/software monitoring system based on reconfigurable computing
Mots-clés en anglais
FPGA
Monitoring
Nios II. Embedded systems
On-chip
Reconfigurable computing
Resumé en anglais
The trend of integrating several components on a single chip has motivated an increase in the complexity of computing systems. Both industry and academy are in search of new techniques that allow time and effort spent with verification on hardware development process to be reduced to guarantee quality, robustness, reability to these devices. In order to contribute to applications in the system verification area, such as search for design errors, performance evaluation, algorithm optimization and data extraction from the system, this work proposes a monitoring system based on reconfigurable computing. This system must be able to have a run-time non-intrusive probing of a System-on-Chip behaviour. It is formed by a monitoring core responsible for capturing software execution information of a embedded processor and an analysis tool, called ACAD, that decodes the data. Empirically, the implemented system was able to provide precise data about the amount of memory and other peripherals accesses, time measurement for sections (or the entire) of the source code, and number of times each instruction was executed. These results allow to draw, in accurate way, the behaviour of a software executed on the softcore Nios II processor, collaborating to make the verification process of systems based on reconfigurable computing easier
 
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Date de Publication
2007-07-11
 
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