Modular and generic WCET static analysis with LLVM framework

• Autor(a) principal: Fachini, Guilherme James de Angelis
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/31020
• topic: Verificacao : Programas; Programação concorrente

O cálculo do tempo do pior-caso de execução, do inglês Worst Case Execution Time (WCET) é um desafio na área de verificação de software para sistemas de tempo real. Essa análise faz parte do trabalho de escalonamento de tarefas de processos em sistemas multi-cores. A complexidade de prever esse tempo aumenta de acordo com a complexidade do hardware do sistema a ser analisado e seus componentes, já que muitas partes de uma plataforma, como pipelines e memória cache inserem variantes no tempo de execução difíceis de prever e analisar. Existem vários métodos com diferentes abordagens para se calcular o tempo de execução de um programa. Eles são principalmente baseados em análises estáticas e dinâmicas, de forma que a estática utiliza um modelo de hardware e analisa o código, enquanto a dinâmica necessita de algum simulador ou de uma plataforma real para realizar as medidas de tempo. Esse trabalho apresenta um modelo de análise estática para prever o tempo do piorcaso de execução de códigos para sistemas embarcados de tempo real. Além disso, executa, para fins de comparação, uma análise dinâmica baseado na execução dos códigos de teste em um simulador. O modelo de análise estática é desenvolvido baseado em um assembly gerado pela infra-estrutura de compilação do LLVM, que gera uma representação intermediária de código que é independente de arquitetura. O método tem o objetivo de ser escalonável e modular, isto é, quão mais precisa a análise deve ser, melhores modelos de análise devem ser implementados e usados no processo. O modelo de análise utilizado nesse trabalho possui uma abordagem clara e utiliza uma descrição de arquitetura simples exemplificando o processo. A análise dinâmica é baseada no método Monte Carlo de simulação e é executada em um simulador da arquitetura de um AVR, o Atmega128, chamado AVRORA.