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Defensa Tesis Maestría : “Dependability Evaluation of a Critical System by means of Fault Injection Mechanisms”

Jueves 9 de marzo 17:30hs, Laboratorio de software del IIE -Facultad de Ingeniería, J. Herrera y Reissig 565

Tenemos el agrado de invitarlos a la defensa de la tesis de maestría de Jorge Barboza titulada ““Dependability Evaluation of a Critical System by means of Fault Injection Mechanisms”

Directores de Tesis : MsC. Julio Pérez y Dr. Fernando Silveira

Tribunal : Dr. Leonardo Steinfeld (Universidad de la República-FIng-IIE), Dr. Lyl Ciganda (Universidad de la República-FIng-IIE) y Dr. Eduardo Grampín (Universidad de la República-FIng-InCo).

Saludos,

Julio Pérez

Abstract / Resumen
Fault injection experiments are a powerful aid to evaluate the design of fault tolerance mechanisms, particularly when performed at early development phases. This work was aimed to evaluate and improve the fault tolerance mechanisms of a prototype of an Active Implantable Medical Device (AIMD) by means of fault injection techniques. A model of the system under study was then implemented in an FPGA-hosted OpenMSP430 microcontroller and the necessary instrumentation modules were developed and integrated to the system. The instrumentation included on one hand, Saboteour modules which are intended to inject the desired faults in the system, and on the other, an Event Recorder module which is intended to log the system behavior during the experiments. The whole system was managed through the debug interface of the microcontroller, using the GDB debugging application. As a result, a solution for low cost fault injection was developed and implemented. Even when this solution was used with a particular system, the hardware description of the instrumentation circuits can be easily adapted to be used in other systems based in small processors. Results obtained from the experiments contributed with important information that allowed to understand the system behavior in presence of faults and evaluate its fault tolerance features. In addition, it was possible to make specific improvements in the firmware code.
Los experimentos de inyección de fallas son una poderosa herramienta para evaluar el diseño de los mecanismos de tolerancia a fallas, en especial cuando son utilizados en etapas tempranas de desarrollo. Este trabajo pretende evaluar y mejorar los mecanismos de tolerancia a fallas de un prototipo de un Dispositivo Médico Implantable Activo (AIMD por sus siglas en inglés) por medio de técnicas de inyección de fallas. Un modelo del sistema en estudio fue entonces implementado en un FPGA conteniendo el microcontrolador OpenMSP430, y por otro lado, los módulos de instrumentación necesarios fueron desarrollados e integrados al sistema. La instrumentación incluyó por un lado, módulos Saboteur que se encargan de inyectar las fallas deseadas en el sistema, y por el otro, un módulo registrador de eventos que se encarga de capturar el comportamiento del sistema durante los experimentos. El sistema completo fue manejado a través de la interfaz de depuración del propio microcontrolador, usando la aplicación de debugging GDB. Como resultado, se logró desarrollar e implementar una solución para inyección de fallas de bajo costo. Aunque esta solución fue utilizada en un sistema particular, la descripción hardware de los circuitos de instrumentación puede ser adaptada fácilmente para ser utilizada en otros sistemas basados en procesadores pequeños. Los resultados obtenidos en los experimentos contribuyeron con información importante, la cual permitió entender el comportamiento del sistema en presencia de fallas y de esta forma evaluar sus características de tolerancia a fallas. Además, fue posible implementar mejoras específicas en el firmware del sistema.