Méthodologie et outils pour la modélisation et l'analyse de performance des systèmes embarqués multiprocesseurs

par Ismaël Assayad

Thèse de doctorat en Systèmes et logiciels

Sous la direction de Sergio Yovine.

Soutenue en 2006

à Grenoble INPG .

mots clés

• Systèmes embarqués multiprocesseurs , Performance , Modélisation
• Cadriciel
• Framework , Composants
• Mpeg-4
• Wasabi
• Cake
• IPv4
• Systèmes embarqués (informatique)

Résumé

Nous présentons une framework pour la modélisation et l'analyse de performance des systèmes embarqués multiprocesseurs. Elle est constituée de composants modélisant du logiciel parallèle et du matériel multiprocesseur, et des outils pour la génération de code et l'analyse de performances. La méthodologie permet une analyse conjointe du logiciel et du matériel et rend ainsi possible la prédiction de l'impact du matériel sur les performances du logiciel ainsi que la capacité du matériel à s'adapter à de futurs services. Nous appliquons cette méthodologie pour analyser les performances de plusieurs implémentations de l'encodage vidéo MPEG-4 sur une plateforme multimédia, le réseau-sur-puce de Philips Wasabi/Cake, ainsi qu'une application de transmission de paquets IPv4 sur le réseau de processeurs Intel IXP2800. Les expériences effectuées prouvent que notre méthodologie passe à l'échelle et fournit des résultats de performances précis avec des vitesses de simulation rapides.

Titre traduit

A scalable framework for modelling and performance analysis of multiprocessor embedded systems

Résumé

We present a framework and tools for modelling and performance analysis of multiprocessor embedded systems. Our framework consists of component-based models for modelling parallel software and multiprocessor hardware, and tools for code generation and performance analysis. The framework allows jointly analyzing software and hardware performance rather than evaluating each one in isolation. This joint evaluation enables predicting the impact of hardware on software performance and the ability of hardware performance to accommodate future services at design time. We apply the framework for analyzing the performance of several implementations of a MPEG-4 video encoding on custom multimedia hardware, Philips Wasabi/Cake NoC, and IPv4 packet forwarding over the Intel dual IXP2800 NP. The experiments carried out on these real-life industrial-size applications show that our framework is scalable and delivers precise performance results with fast simulation speed.