Demostrador de caso de uso de aplicación de conducción autónoma – particionado temporal en Linux para plataformas con GPUs
El creciente interés de los últimos años en la conducción autónoma está llevando al desarrollo de aplicaciones cada vez más complejas que requieren mayor potencia computacional, impulsando consigo la evolución de las plataformas sobre las que se ejecutan hacia arquitecturas heterogéneas con procesad...
| Autor: | |
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| Tipo de documento: | dissertação |
| Data de publicação: | 2024 |
| País: | España |
| Recursos: | Universidad de Cantabria (UC) |
| Repositório: | UCrea Repositorio Abierto de la Universidad de Cantabria |
| Idioma: | espanhol |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unican.es:10902/34342 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/10902/34342 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Plataformas heterogéneas GPUs Particionado Hipervisor Sistemas críticos Tiempo real Heterogeneous platforms Partitioning Hypervisor Critical systems Real time |
| Resumo: | El creciente interés de los últimos años en la conducción autónoma está llevando al desarrollo de aplicaciones cada vez más complejas que requieren mayor potencia computacional, impulsando consigo la evolución de las plataformas sobre las que se ejecutan hacia arquitecturas heterogéneas con procesadores y aceleradores específicos como GPUs y NPUs. Las aplicaciones de conducción autónoma no solo requieren altas prestaciones de cómputo, sino que deben cumplir también unos requisitos de seguridad funcional y tiempo real estrictos, ya que cualquier retraso o fallo en algunas de sus tareas podría originar situaciones de riesgo para las personas cercanas al sistema (pasajeros, peatones, etc.). Para garantizar que estas tareas críticas cumplan sus respectivos plazos temporales, es esencial desarrollar el sistema de tal forma que se comporte de una manera predecible, permitiendo anticipar su comportamiento para poder asegurar una respuesta correcta ante un determinado estímulo dentro del tiempo acotado. Sin embargo, la predictibilidad de los sistemas de tiempo real puede verse afectada en plata- formas heterogéneas con GPUs integradas debido al uso intensivo de memoria y los mecanismos de planificación interna desconocidos, lo cual genera tiempos de respuesta impredecibles. Por tanto, ante la falta de soluciones que garanticen la aplicación de técnicas de tiempo real y seguridad funcional en este tipo de plataformas, en este trabajo se busca desarrollar un entorno de pruebas que facilite la experimentación en dicho campo. Este entorno de pruebas, denominado Planificador mediante Ventanas Temporales sobre Linux (PVTL), emula un particionado temporal dividiendo el sistema en diferentes particiones garantizando el aislamiento entre ellas y proporcionando la capacidad de controlar la activación de las tareas del sistema para evitar accesos concurrentes a la GPU, mitigando así el efecto de la interferencia de memoria. Para validar su comportamiento, se integra un caso de uso de conducción autónoma en el que se ejecuta un algoritmo de detección de obstáculos dentro de este entorno de pruebas, permitiendo analizar el efecto de la configuración del particionado sobre sus tiempos de respuesta. |
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