WCET-Directed Dynamic Scratchpad Memory Allocation of Data

Many embedded systems feature processors coupled with a small and fast scratchpad memory. To the difference with caches, allocation of data to scratchpad memory must be handled by software. The major gain is to enhance the pre-dictability of memory accesses latencies. A compile-time dy-namic allocation approach enables eviction and placement of data to the scratchpad memory at runtime. Previous dynamic scratchpad memory allocation ap-proaches aimed to reduce average-case program execution time or the energy consumption due to memory accesses. For real-time systems, worst-case execution time is the main metric to optimize. In this paper, we propose a WCET-directed algorithm to dynamically allocate static data and stack data of a pro-gram to scratchpad memory. The granularity of placement of memory transfers (e.g. on function, basic block bound-aries) is discussed from the perspective of its computation complexity and the quality of allocation. 1

Contributions à l'analyse du comportement temporel de la hiérarchie mémoire pour l'estimation du pire temps d'exécution

Les défaillances des logiciels dans les systèmes temps réel strict peuvent avoir des conséquences graves (pertes économiques, mise en danger de la vie humaine). La vérification des contraintes temporelles d'un système temps réel strict dépend de la connaissance du pire temps d'exécution des tâches a priori. Cependant, déterminer le pire temps d'exécution d'une tâche seule n'est pas trivial sur lesarchitectures des processeurs actuels. L'utilisation de mécanismes matériels complexes a un grand impact sur la prévisibilité des performances. Ce document se focalise sur les problèmes de l'analyse temporelle des accès mémoire vers les données des programmes qui s'exécutent sur une architecture munie d'une hiérarchie mémoire (mémoire cache ou mémoire sur-puce, nommée communément mémoire scratchpad). Plusieurs approches sont proposées pour la prévisibilité et l'amélioration du pire temps d'exécution des tâches qui s'exécutent sur une architecture munie d'une hiérarchie mémoire.Software failures in hard real-time systems can have serious consequences (economic risks, human life losses). The verification of timing constraints of a real-time system depends on the safe estimation of the worst-case execution time (WCET) of tasks. However, the estimation of the individual task's worst-case execution time is not trivial. The uses of complex mechanisms in computer architectures have a significant impact on the execution time predictability. This document focuses on the problems of timing analysis of data memory accessesfor computer architecture with a memory hierarchy (a scratchpad memory or a cache memory). We propose approaches to improve the worst-case execution time of the tasks and to tackle the lack of predictability of the memory hierarchy.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocRENNES-INRIA Rennes Irisa (352382340) / SudocSudocFranceF

Cohérence et volatilité dans un service de partage de données dans les grilles de calcul

National audienceNous nous intéressons au partage de données modifiables à grande échelle dans les grilles de calcul. Une contrainte pour la mise en oeuvre d'un tel système est la gestion de la cohérence des données en environnement volatile. Dans ce travail, nous proposons une architecture qui découple les mécanismes de tolérance aux fautes de la gestion de la cohérence. Nous validons cette approche par la conception d'un protocole de cohérence hiérarchique tolérant aux fautes sur la plate-forme JuxMem, qui est un service de partage de données pour la grille. Nous présentons également une évaluation expérimentale préliminaire de ce protocole

Building fault-tolerant consistency protocols for an adaptive grid data-sharing service

We address the challenge of sharing large amounts of numerical data within computing grids consisting of clusters federation. We focus on the problem of handling the consistency of replicated data in an environment where the availability of storage resources dynamically changes. We propose a software architecture which decouples consistency management from fault-tolerance management. We illustrate this architecture with a case study showing how to design a consistency protocol using fault-tolerant building blocks. As a proof of concept, we describe a prototype implementation of this protocol within JUXMEM, a software experimental platform for grid data sharing, and we report on a preliminary experimental evaluation. 1

How to bring together fault tolerance and data consistency to enable grid data sharing

This paper addresses the challenge of transparent data sharing within computing grids built as cluster federations. On such platforms, the availability of storage resources may change in a dynamic way, often due to hardware failures. We focus on the problem of handling the consistency of replicated data in the presence of failures. We propose a software architecture which decouples consistency management from fault tolerance management. We illustrate this architecture with a case study showing how to design a consistency protocol using fault-tolerant building blocks. As a proof of concept, we describe a prototype implementation of this protocol within JuxMem , a software experimental platform for grid data sharing, and we report on a preliminary experimental evaluation of the proposed approach