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Task Migration for Fault-Tolerance in Mixed-Criticality Embedded Systems

机译:混合临界嵌入式系统中容错的任务迁移

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摘要

In this paper we are interested in mixed-criticality embedded applications implemented on distributed architectures. Depending on their time-criticality, tasks can be hard or soft real-time and regarding safety-criticality, tasks can be fault-tolerant to transient faults, permanent faults, or have no dependability requirements. We use Earliest Deadline First (EDF) scheduling for the hard tasks and the Constant Bandwidth Server (CBS) for the soft tasks. The CBS parameters determine the quality of service (QoS) of soft tasks. Transient faults are tolerated using checkpointing with roll- back recovery. For tolerating permanent faults in processors, we use task migration, i.e., restarting the safety-critical tasks on other processors. We propose a Greedy-based on- line heuristic for the migration of safety-critical tasks, in response to permanent faults, and the adjustment of CBS parameters on the target processors, such that the faults are tolerated, the deadlines for the hard real-time tasks are satisfied and the QoS for soft tasks is maximized. The proposed online adaptive approach has been evaluated using several synthetic benchmarks and a real-life case study.
机译:在本文中,我们对在分布式体系结构上实现的混合临界嵌入式应用程序感兴趣。根据时间的紧迫性,任务可以是硬的或软的实时,并且就安全性的重要性而言,任务可以容忍瞬时故障,永久性故障或没有可靠性要求。对于硬任务,我们使用最早截止时间优先(EDF)调度,对于软任务,则使用恒定带宽服务器(CBS)。 CBS参数确定软任务的服务质量(QoS)。使用带有回滚恢复的检查点可以容忍暂时性故障。为了容忍处理器中的永久性故障,我们使用任务迁移,即在其他处理器上重新启动对安全至关重要的任务。我们提出了一种基于Greedy的在线启发式方法,用于对安全关键型任务的迁移,以响应永久性故障,并在目标处理器上调整CBS参数,从而可以容忍故障,硬实时间任务得到满足,软任务的QoS最大化。所提出的在线自适应方法已使用多个综合基准和实际案例进行了评估。

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