WCET analysis of multi-level set-associative instruction caches

With the advent of increasingly complex hardware in real-time embedded systems (processors with performance enhancing features such as pipelines, cache hierarchy, multiple cores), many processors now have a set-associative L2 cache. Thus, there is a need for considering cache hierarchies when validating the temporal behavior of real-time systems, in particular when estimating tasks' worst-case execution times (WCETs). To the best of our knowledge, there is only one approach for WCET estimation for systems with cache hierarchies [Mueller, 1997], which turns out to be unsafe for set-associative caches. In this paper, we highlight the conditions under which the approach described in [Mueller, 1997] is unsafe. A safe static instruction cache analysis method is then presented. Contrary to [Mueller, 1997] our method supports set-associative and fully associative caches. The proposed method is experimented on medium-size and large programs. We show that the method is most of the time tight. We further show that in all cases WCET estimations are much tighter when considering the cache hierarchy than when considering only the L1 cache. An evaluation of the analysis time is conducted, demonstrating that analysing the cache hierarchy has a reasonable computation time

The Heptane Static Worst-Case Execution Time Estimation Tool

Estimation of worst-case execution times (WCETs) is required to validate the temporal behavior of hard real time systems. Heptane is an open-source software program that estimates upper bounds of execution times on MIPS and ARM v7 architectures, offered to the WCET estimation community to experiment new WCET estimation techniques. The software architecture of Heptane was designed to be as modular and extensible as possible to facilitate the integration of new approaches. This paper is devoted to a description of Heptane, and includes information on the analyses it implements, how to use it and extend it

Cache-Conscious Offline Real-Time Task Scheduling for Multi-Core Processors

Most schedulability analysis techniques for multi-core architectures assume a single Worst-Case Execution Time (WCET) per task, which is valid in all execution conditions. This assumption is too pessimistic for parallel applications running on multi-core architectures with local instruction or data caches, for which the WCET of a task depends on the cache contents at the beginning of its execution, itself depending on the task that was executed before the task under study. In this paper, we propose two scheduling techniques for multi-core architectures equipped with local instruction and data caches. The two techniques schedule a parallel application modeled as a task graph, and generate a static partitioned non-preemptive schedule. We propose an optimal method, using an Integer Linear Programming (ILP) formulation, as well as a heuristic method based on list scheduling. Experimental results show that by taking into account the effect of private caches on tasks\u27 WCETs, the length of generated schedules is significantly reduced as compared to schedules generated by cache-unaware scheduling methods. The observed schedule length reduction on streaming applications is 11% on average for the optimal method and 9% on average for the heuristic method

Association entre les caractéristiques reliées à la santé mentale maternelle et le gain de poids gestationnel dans la cohorte 3D

Introduction : Les indicateurs de santé mentale (ISM) pourraient être des facteurs étiologiques du gain de poids gestationnel (GPG). Méthodologie : L’objectif de ce mémoire est d’évaluer l’association entre les ISM et le GPG chez les femmes enceintes québécoises. Une étude observationnelle de 2 204 participantes nichée dans la cohorte prospective 3D a été réalisée. L’issue principale est le taux moyen de GPG (TGPG) aux deuxièmes et troisièmes trimestres en kilogrammes/semaine. Le TGPG a aussi été catégorisé comme insuffisant (GPGI), adéquat (GPGA) ou excessif (GPGE), selon les lignes directrices du National Academy of Medicine. Après l’imputation multiple des données, des modèles de régression linéaire et logistique multiple ont été construits afin d’évaluer l’association entre chacun des ISM mesurés au premier et deuxième trimestre et les issues de GPG. Les analyses ont été réalisées à l’aide des logiciels R et SPSS, avec un seuil de significativité statistique p<0,05. Résultats : Les antécédents de maladie psychiatrique ont été associés au TGPG (ß= -0,055, p=0,02). Chez les participantes avec un poids insuffisant avant la grossesse, des associations statistiquement significatives ont été retrouvées entre le GPG et les expositions suivantes : le stress ressenti (TGPG, ß= 0,067, p80 000$: GPGI, RC 0,72, p=0,02; 20 000 à 39 999$ : GPGE, RC 1,83, p= 0,04; >80 000$ : GPGE, RC 0,72, p<0,01). Le TIT a également été associé au GPGE (RC 0,86, p=0,03). Le TNR a été associé au TGPG avec une interaction statistiquement significative du sexe fœtal (sexe masculin ß= -0,031, p<0,01 ; sexe féminin ß=-0,004, p=0,68). Le « travail ne nécessitant pas de créativité » a été associé au TGPG dans l’ensemble de la cohorte (ß=-0,013, p=0,04). Aucune association statistiquement significative n’a été retrouvée entre l’insécurité alimentaire, les traits anxieux, les évènements de vie indésirables en grossesse, l’estime de soi, l’optimisme et les issues de GPG. Conclusion : Les antécédents de maladie psychiatrique, et certaines caractéristiques de stress lié au travail ont été associés négativement au TGPG dans la cohorte 3D. Chez les femmes avec un poids insuffisant en début de grossesse, le stress, les symptômes dépressifs et les inquiétudes par rapport à l’abandon ont été associés positivement avec le GPG et le GPGE

Le patrimoine sur scène : théâtre, musée et site historique

Cette étude porte sur la pratique de médiation du patrimoine employant des personnages historiques comme médiateurs lors de performances au sein de musées et de sites historiques. Nous posons plus précisément notre regard sur Dramamuse, l’ancienne troupe de théâtre du Musée canadien des civilisations à Gatineau, et sur le service d’animation du site historique des plaines d’Abraham à Québec. Nous examinons la dimension pratique de leurs différentes performances en décrivant et en analysant les éléments permettant d’instaurer et de maintenir une relation de médiation. Nous interrogeons les rôles de ces éléments, leur pertinence, leurs avantages et leurs inconvénients, etc. Nos résultats démontrent qu’une combinaison de trois piliers, à savoir le personnage, l’acteur et les outils que le « personnage-acteur » utilise, permet aux visiteurs de vivre une expérience cognitive, émotive et sensorielle par rapport au patrimoine. Ces résultats apportent un éclairage nouveau sur cette pratique de médiation du patrimoine.This study examines the performance of historical characters as a form of heritage interpretation in museums and historic sites. We focus on Dramamuse, the former theatre company of the Canadian Museum of Civilization in Gatineau, as well as at the Animation Department of the Plains of Abraham, a historical site in Quebec City. We examine the practical dimension of their different performances by describing and analyzing the elements needed to engage with the visitors. We investigate the roles of these elements, their relevance, their advantages and disadvantages, etc. Our results show that a combination of three pillars, namely the character, the actor and the tools used by the « character-actor », create a cognitive, emotional and sensorial experience of heritage for the visitors. These results shed light on a rich and developing practice in heritage interpretation

Integrated polymers (PVCi/PMATRIFE) microring resonators for low power tunable filters

International audienceIn this paper we present optical and thermo-optical characterization results of integrated filters based on micro-ring resonators fabricated with a couple of polymers ''PVCI/PMATRIFE''. Their high index contrast (Dn 0.15 at the wavelength of 1550 nm) allows to make small size waveguides with cross sections of 1.5 1.5 mm2. The study of the impact of different gaps on the extinction ratio and FWHM (full width at half maximum) of filters leads to a better design. First experiments of thermal tunability of the microring filter using a thermo-electric cooler (TEC) are also reported giving a 5 nm shift of the dropped wavelength for a temperature change of 40 K. The fabrication of gold electrodes on microrings is reported and the electrical power required for the tuning of the drop wavelength of 0.0055 nm/1 mW show that with an optimized electrode design the consumption will be low

Stratégies de réalisation de guides polymères pour la modulation électro-optique à haut débit

National audienceDe nouveaux polymères électro-optiques, sont mis en œuvre pour réaliser des guides selon deux types d'ingénierie de matériaux. L'une consiste à utiliser un polymère non-linéaire greffé et réticulable et l'autre utilise un matériau hôte, ayant une température de transition vitreuse élevée. Nous présentons ici, les difficultés rencontrées lors de la réalisation des guides et les stratégies développées pour aboutir, avec ces nouveaux matériaux, à des guides optiques monomodes

Caractérisation interférométrique du coefficient électro-optique de guides polymers intégrés

session affiches A7 " Instrumentation, Caractérisation et Capteurs " [A7.4]National audienceNous présentons ici une méthode de caractérisation de modulateurs électro-optiques en polymères par l'intermédiaire d'un Mach-Zehnder fibré. Les résultats obtenus par modulation de phase, dans une fibre optique soumise à des contraintes piézoélectriques, témoignent de la faisabilité de la méthode et montrent qu'une caractérisation avec une résolution satisfaisante est possible au moyen d'un procédé expérimental simple

Matériaux polymères pour la création de guides optiques

5 pagesNational audienceUn des objectifs de travail au laboratoire Foton est l'amélioration du confinement de la lumière dans les microstructures polymères, de par leurs propriétés optiques (indices de réfraction optimisés, transparence à la longueur d'onde choisie) et chimiques (compatibilité des matériaux de cœur et de gaine, stabilité dans le temps), ainsi que par la réduction des pertes intrinsèques et extrinsèques des guides. Pour cela, la détermination des propriétés physico-chimiques des polymères utilisés lors de la création d'un guide optique et l'optimisation des interfaces mises en jeu sont deux directions de travail privilégiées, sachant que les structures polymères sont réalisées en photolithographie conventionnelle par masquage dans l'UV à 365 nm sur un substrat de silicium, suivi d'une gravure RIE

Predictable Code and Data Paging for Real Time Systems

There is a need for using virtual memory in real-time ap-plications: using virtual addressing provides isolation between concurrent processes; in addition, paging allows the execution of applications whose size is larger than main memory capac-ity, which is useful in embedded systems where main memory is expensive and thus scarce. However, virtual memory is gen-erally avoided when developing real-time and embedded appli-cations due to predictability issues. In this paper we propose a predictable paging system in which the page loading and page eviction points are selected at compile-time. The contents of main memory is selected using an Integer Linear Programming (ILP) formulation. Our approach is applied to code, static data and stack regions of individual tasks. We show that the time re-quired for selecting memory contents is reasonable for all ap-plications including the largest ones, demonstrating the scala-bility of our approach. Experimental results compare our ap-proach with a previous one, based on graph coloring. It shows that quality of page allocation is generally improved, with an average improvement of 30 % over the previous approach. An-other comparison with a state-of-the-art demand-paging sys-tem shows that predictability does not come at the price of per-formance loss. 1