2018年11月8日 航空航天和国防

深入多核认证活动

保罗·帕金森

保罗P

在最近的风河和罗克韦尔柯林斯联合网络研讨会上自信计划:通往成功的DO-178C多核认证之路我们讨论了RTCA DO-178C / EUROCAE ed12c DAL a航空电子软件系统在多核处理器上运行的多核安全认证的规划、设计、测试和分析等相关课题。如果您不能现场参加网络研讨会,网络研讨会仍可在线作为开放系统媒体归档网络直播

在本次网络研讨会中,许多有趣的问题被在线提交,涉及多核系统的配置、测试和分析。我们在网络研讨会的问答环节中提供了其中一些问题的答案,但由于时间限制,我们无法涵盖所有提出的问题。

本次网络研讨会以联合白皮书为基础商业航空电子多核处理系统的民用认证哪个也是可用的下载。我们一直在研究更长的、更正式的会议文件,其中涵盖了更深入的多核干扰和分析。我们打算在不久的将来在航空电子和安全会议上发表这些论文。

然而,考虑到在网络研讨会期间对多核分析的兴趣水平,我们认为读者可能会对我们将在会议论文中讨论的更详细的技术细节之一的一个主题感兴趣,特别是如何通过有效使用干扰通道分析(如在网络研讨会中所讨论的)干扰通道的方法

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干扰通道的方法

在现代多核处理器片上系统(SoC)设计中,潜在的多核干扰是真实存在的,完全避免它是不可能的。所以,干扰通道的方法采用了一种实用的方法,目标是在存在所有潜在形式的SoC干扰的情况下保证确定性的性能——这些包括潜在的共享通信信道和附加资源(内存、输入/输出、设备等)。

在存在干扰的情况下,单个SoC设计当然会有独特的通信通道和相关的性能特征,但这种方法同样适用于任何复杂的SoC处理平台。集成模块化航空电子(IMA)平台供应商应在支持配置下对SoC处理平台进行干扰通道分析。

对于每个干扰通道,都需要缓解方法,对于某些干扰通道,这可以通过系统级设计来实现。对每个干扰源执行实际系统使用情况的分析也是必要的。

通过测量、分析和监测技术来减少干扰通道。每个SoC的具体分析是独特的,可能需要访问SoC供应商的专有信息。

为了评估多核处理器的整体性能,采用了干扰通道的方法使用与类似的单核处理器的比较来显示同等或更好的性能(对于每个核而言),即使在最大争用的情况下也是如此。例如,可以使用高干扰测试应用程序对SoC资源造成最大干扰,这超过了正常运行的应用程序所能经历的干扰。

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图:罗克韦尔柯林斯公司

图表显示了正常的内存访问的结果读次代单核心处理器(第1列),这是与正常相比读访问时间上的一个核心T2080(第2列),和内存读取的结果在极端的竞争从其他核心(列3 - 5)。这表明,应用程序在目标T2080处理器上仍然比在上一代单核处理器上体验更好的性能。这种类型的分析为所选择的方法能够为现有和新的IMA应用程序产生可接受的性能提供了信心。

我们计划在会议论文中讨论其他主题,包括关键配置设置的改变如何影响多核干扰,以及干扰信道测量如何为确定最坏情况执行时间(WCET)分析提供基础。

与此同时,如果你想了解更多关于VxWorks 653在多核平台上,请随意联系我们的全球销售团队

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