Thèse financée dans le cadre du projet FUI SoC-Trace au laboratoire LIG de Grenoble, dans l’équipe Nanosim. Cette thèse se déroulera en collaboration avec ST Microelectronics, partenaire majeur pilotant le projet SoC-Trace.

SoC-Trace a pour objectif le développement d’un ensemble de méthodes et d’outils basés sur les traces d’exécution d’applications embarquées multi-coeur qui permettra à leurs développeurs de les optimiser et les valider plus rapidement. De tels méthodes et outils devraient devenir une brique de base pour la conception du logiciel embarqué, en réponse aux besoins croissants d’observabilité et débogabilité requis par l’industrie.

Les traces d’exécution d’applications embarquées peuvent êtres constituées de millions d’événements et occuper plusieurs gigaoctets d’espace de stockage. Leur exploitation pour le débogage ou le profilage constitue un verrou technologique dû à la fois au facteur d’échelle de la trace et à la complexité croissante de ces applications.

Travail de thèse

L’observation d’un système informatique est un défi pour deux raisons majeures :
— le nombre d’événements qui se produisent au sein du système
— l’intrusion des outils qui permettent l’observation du système.

En ce qui concerne le nombre et le type des événements considérés, il est en effet impossible d’appréhender sans aide informatisée les informations collectées sur l’exécution d’un système. D’une part, les informations collectées concernent surtout les couches basses du système (interruptions, accès mémoire, changements de contexte entre flux d’exécution, etc.) et pour cette raison le nombre d’événements relevés est de l’ordre du million même du milliard. La plupart des solutions d’analyse de traces ne font qu’organiser ces informations pour les représenter d’une manière succincte à l’utilisateur. Actuellement, des travaux sont menés afin de pouvoir analyser les traces « de bas niveau » et d’extraire les informations concernant les couches logicielles hautes.

En ce qui concerne l’intrusion, il est en effet fort connu qu’observer un système modifie le comportement de ce dernier. Il se pose alors la question de l’intrusion « acceptable » où l’utilisation d’outils d’observation perturberait le comportement du système de manière minimale. Le défi est de trouver le bon compromis entre pertinence des informations obtenues et le niveau de détail de ces informations. En effet, on aurait envie de collecter un maximum d’informations sur le système afin de comprendre son fonctionnement. Or, plus on collecte des informations, plus l’intrusion est grande et les informations obtenues ne sont pas valables.

Le travail de thèse portera sur l’observation d’applications embarquée à plusieurs niveaux. L’objectif sera de proposer une solution qui permette de décider de ce qui devrait être observable en partant de l’application (couche « haute ») et en déduisant quelles informations sur les couches intermédiaires et basses devraient être collectés. A l’inverse des solutions qui travaillent sur des traces de bas niveau pour remonter au comportement des applications (approche ascendante), dans cette thèse nous nous intéresserons donc à une approche descendante. Le travail impliquera une réflexion sur la définition des liens entre les événements des différents niveaux tout en se posant la question du coût d’observation. Dans cette réflexion, l’étudiant(e) collaborera avec les partenaires dans SoC Trace qui s’intéressent aux questions comme les opérateurs d’agrégation d’information ou la comparaison de traces.

Candidature

Cette proposition est ouverte à tout titulaire d’un diplôme BAC+5 Français (Master ou Diplôme d’Ingénieur) ou équivalent étranger. Pour faire acte de candidature, envoyez CV, notes de master, rapport de master, lettres de recommandations à Vania Marangozova-Martin (vania.marangozova-martin@imag.fr)

Bibliographie

[1] Carlos Prada-Rojas. Une approche à base de composants logiciels pour l’observation de systèmes embarqués. Thèse de doctorat, Université de Grenoble, juin 2011

[2] François-Gaël Ottogalli. Observations et analyses quantitatives multi-niveaux d’applications à objets réparties. Thèse de doctorat. Université de Grenoble, novembre 2001

[3] Marcin Detyniecki. Fundamentals on Aggregation Operators. http://www.cs.berkeley.edu/ marcin/...

[4] The Paradyn Parallel Performance Measurement Tools http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdo...

[5] R. Ribler, J. Vetter, H. Simitci, and D. Reed. Autopilot : Adaptive Control of Distributed Applications. PROCEEDINGS OF THE 7TH IEEE SYMPOSIUM ON HIGH-PERFORMANCE DISTRIBUTED COMPUTING.1998 http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdo...