Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Gas-flow computer with SBST

Mosdorf M., Grochowski K., Sosnowski J., Gawkowski P.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 7

665-667

EN

The paper deals with the problem of improving dependability in industrial embedded systems. This problem is considered in relevance to the developed gas flow computer. It is implemented around ARM microcontroller which performs complex measurements and calculations of gas flow with embedded software based self-test mechanisms (SBST) assuring fault detection and fault handling. These mechanisms do not interfere with the normal operation neither in time nor in space. The effectiveness of these approaches has been practically verified in specialised experiments.

PL

Ostatnio obserwuje się coraz większe zainteresowanie inteligentnymi urządzeniami pomiarowymi. Wykorzystują one bardzo wydajne mikroprocesory lub mikrokontrolery i złożone oprogramowanie. Urządzenia te zwykle pracują w środowisku przemysłowym lub otwartym terenie, gdzie są narażone na różne zakłócenia (elektromagnetyczne, termiczne, niestabilne zasilanie itp.). Stąd istotnym jest zapewnienie dużej wiarygodności ich pracy. Problem ten uwidocznił się w produkowanych przelicznikach gazu ziemnego [9]. Dane producenta wskazują na 8% problemów serwisowych (rozdz. 2). Autorzy podjęli się rozwiązania tego problemu poprzez opracowanie programowych mechanizmów autotestowania (SBST) zintegrowanych z oprogramowaniem operacyjnym urządzeń pomiarowych. Pozwalają one monitorować w sposób ciągły (rys. 1) poprawność pracy urządzenia (rozdz. 3). W szczególności wbudowano mechanizm kontroli poprawności i autonaprawy kodu przelicznika, obsługę sytuacji wyjątkowych, autotestowanie krytycznych procedur spreparowanymi zestawami danych itd. (rozdz. 3). Pozwalają one na detekcję zarówno błędów przemijających (i ograniczone ich tolerowanie) jak i błędów trwałych. Efektywność tego rozwiązania została zweryfikowana przy wykorzystaniu techniki symulacji błędów ([1, 3]) oraz generowanie logów operacyjnych i liczników zastosowanych w nowym prototypie przelicznika. W porównaniu z innymi przelicznikami gazu osiągnięto istotną poprawę wiarygodności (rozdz. 4). Przedstawione mechanizmy mogą być zastosowane również w innych urządzeniach z mikrokontrolerami.

2

Method for detecting software anomalies based on recurrence plot analysis

Mosdorf M.

Journal of Theoretical and Applied Computer Science

|

2012

|

Vol. 6, nr 1

3-12

EN

Presented paper evaluates method for detecting software anomalies based on recurrence plot analysis of trace log generated by software execution. Described method for detecting software anomalies is based on windowed recurrence quantification analysis for selected measures (e.g. Recurrence rate - RR or Determinism - DET). Initial results show that proposed method is useful in detecting silent software anomalies that do not result in typical crashes (e.g. exceptions).

3

Fault injection in embedded systems using GNU Debugger

Mosdorf M., Sosnowski J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 8

825-827

EN

The paper presents the technique of simulating faults in embedded systems. It consists of PC software that performs fault injection through the JTAG interface controlled by GNU Debugger (GDB) server for a chosen platform. This approach can be easily adopted to various platforms due to a wide support of GDB project for many architectures. The experimental results for ARM architecture show high controllability of the fault injection process and measured time overhead in the implemented injector.

PL

Praca przedstawia technikę symulacji błędów dla systemów wbudowanych wykorzystującą interfejs JTAG sterowany za pomocą oprogramowania "GNU Debugger" przygotowanego dla danej platformy mikro-procesorowej. Opracowana architektura symulatora błędów została przedstawiona na rys. 1. Zaprezentowane rozwiązanie umożliwia symulację błędów typu bit-flip oraz błędów trwałych za pomocą mechanizmów breakpoint oraz watchpoint. Obserwacja wyników symulacji została zrealizowana za pomocą programowego mechanizmu breakpoint. W ramach pracy zweryfikowano koncepcję dla współczesnych mikroprocesorów z rdzeniem ARM7TDMI oraz zaprezentowano rezultaty symulacji błędów dla wybranych obszarów pamięci SRAM oraz rejestru PC procesora. Podejście to może być łatwo dostosowane do różnych platform systemów wbudowanych wspieranych przez projekt GDB. Przeprowadzone eksperymenty symulacyjne potwierdziły ich dużą sterowalność. W pracy przedyskutowano również efektywność opracowanej metody symulacji błędów oraz przedstawiono wyniki pomiarów opóźnień związanych z symulacją błędów oraz obserwacją wykonywania programu wynoszące odpowiednio 52ms i 42ms.

4

Implementation of elliptic curve cryptography for 8-bit and 32-bit embedded systems - time efficiency and power consumption analysis

Mosdorf M., Zabołotny W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 8

980-982

EN

Results of research that compares possibilities of securing transmission from biomedical embedded telemetry devices with elliptic curve cryptography algorithms performed on 8-bit and 32-bit microcontrollers is presented in the paper. The review of possible ways of implementing cryptographic protocols based on elliptic curves in embedded systems with usage of commercial MIRACL library and open-source GMP arithmetic library was performed. We have used MIRACL library to compare time efficiency and energy costs of elliptic curve point multiplication on selected AVR and ARM embedded platforms. Additionally we have implemented basic ECC library based on open-source GMP library for ARM microcontrollers to check efficiency of algorithms based on different number representations. Results obtained during the work showed that despite of the fact that selected ARM microcontroller active supply current is higher than selected AVR device active supply current, total energy cost associated with elliptic point curve multiplication is much smaller in case of ARM microcontrollers.

PL

Celem pracy była analiza możliwości wykorzystania kryptografii opartej na krzywych eliptycznych w wybranych systemach wbudowanych w celu realizacji bezpiecznej transmisji danych biomedycznych W pracy porównano możliwości implementacji algorytmów kryptograficznych bazujących na krzywych eliptycznych w środowisku 8-bitowych mikrokontrolerów AVR oraz 32-bitowych mikrokontrolerów ARM. Za pomocą komercyjnej biblioteki MIRACL zbadano wydajność obliczeniową oraz koszt energetyczny związany z operacją mnożenia punktu na krzywej eliptycznej w środowisku wybranych systemów wbudowanych. Dodatkowo bazując na bibliotece GMP wykonano implementację podstawowych operacji na krzywych eliptycznych dla wybranego mikrokontrolera ARM. Za pomocą wykonanej implementacji porównano wydajność operacji na krzywych eliptycznych realizowanych dla różnej reprezentacji liczb (reprezentacji binarnej i NAF (ang. Non-Adjacent Form)). Wyniki pokazują, iż rozpatrywana rodzina mikrokontrolerów 32-bitowych charakteryzuje się mniejszym kosztem energetycznym operacji mnożenia punktu na krzywej eliptycznej oraz większą wydajnością obliczeniową niż układy 8-bitowe.