Efficient tree-based symbolic WCET computation

Calcul efficace du pire temps d'exécution symbolique à base d'arbres

Sandro Grebant (1, 2)

1 CRIStAL - Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189
2 SYCOMORES - Analyse symbolique et conception orientée composants pour des systèmes embarqués temps-réel modulaires

A real-time system is composed of concurrent tasks subject to deadlines. To guarantee the respect of these constraints, a Worst-Case Execution Time (WCET) analysis is performed to bound the execution time of each task. While the WCET is typically computed as a constant value, being able to compute a symbolic WCET, expressed as a formula, would be useful . Unfortunately, the most widely-used WCET computation method, the so-called Implicit Path Enumeration Technique (IPET), is unfit for parametric computation. Alternative better suited for parametric computation exists, such as tree-based approaches, but they suffer from the inability to model a large number of timing effects. The general objective of this thesis is to develop a method for symbolic WCET computation that is independent from IPET. The method should be sufficiently powerful to express a wide range of hardware and software facts, while retaining a tractable analysis complexity.

Un système temps réel est composé de tâches concurrentes soumises à des deadlines. Pour garantir le respect de ces contraintes, une analyse du pire temps d'exécution (WCET) est faite pour limiter le temps d'exécution de chaque tâche. Alors que le WCET est souvent calculé comme une valeur constante, être capable de calculer un WCET symbolique, exprimé par une formule, serait utile. Malheureusement, la méthode de calcul du WCET la plus utilisée, appelée 'Implicit Path Enumeration Technique' (IPET), n'est pas adaptée à un calcul paramétrique. De meilleures alternatives plus adaptées existent, comme une approche basée sur les arbres, mais elles ne sont pas capables de modéliser un grand nombre d'effets de synchronisation. L'objectif général de cette thèse est de développer une méthode indépendante de l'IPET pour calculer le WCET symbolique. La méthode doit être suffisamment puissante pour exprimer un large éventail de faits matériels et logiciels, tout en conservant une complexité d'analyse traitable.

Mots clés: Worst-case execution time; Static analysis; Symbolic computation

Mots clés: Pire temps d'exécution; Analyse statique de programmes; Calcul symbolique

Domaines: Systèmes embarqués

Sandro Grebant. Efficient tree-based symbolic WCET computation. Embedded Systems. Université de Lille, 2023. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04394652v1⟩