Metodika návrhu synchronizace a obnovy stavu systému odolného proti poruchám

but.committeeprof. Ing. Tomáš Hruška, CSc. (předseda) doc. Ing. Richard Růžička, Ph.D., MBA (člen) doc. Ing. Stanislav Racek, CSc. (člen) prof. Ing. Hana Kubátová, CSc. (člen) prof. Ing. Karel Vlček, CSc. (člen)cs
but.defenceTéma disertační práce je původní a aktuální, věnuje se vytvoření metodiky pro návrh a implementaci číslicových obvodů pro synchronizaci stavu rekonfigurovatelných modulů TMR architektury systému odolného proti poruchám implementovaného do FPGA. Synchronizace stavu nabízí možnost pro provedení opravy stavu číslicového systému zabezpečeného pomocí architektury TMR po vzniku poruchy. Předložené výsledky jsou původní a byly publikovány na mezinárodních konferencích. Za významný fakt považuji to, že jedna z publikací získala Best Paper Award na konferenci IEEE v Káhiře: Szurman Karel, Mičulka Lukáš a Kotásek Zdeněk. Towards a State Synchronization Methodology for Recovery Process after Partial Reconfiguration of Fault Tolerant Systems. 9th IEEE International Conference on Computer Engineering and Systems. Káhira, IEEE Computer Society, 2014, s. 231-236. ISBN 978-1-4799-6594-6. V rozpravě doktorand odpověděl na otázky komise a oponentů.cs
but.jazykčeština (Czech)
but.programVýpočetní technika a informatikacs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorKotásek, Zdeněkcs
dc.contributor.authorSzurman, Karelcs
dc.contributor.refereeFišer, Petrcs
dc.contributor.refereeRacek, Stanislavcs
dc.contributor.refereeVlček, Karelcs
dc.date.created2021cs
dc.description.abstractTato disertační práce představuje metodiku vytvořenou pro návrh synchronizace a obnovy stavu systému odolného proti poruchám. Metoda synchronizace stavu navržená podle popsané metodiky umožňuje opravit stav paměťových prvků systému, které jsou implementovány v aplikační logické vrstvě číslicového návrhu v FPGA a jejichž hodnoty nelze opravit částečnou dynamickou rekonfigurací. Vytvořená metodika popisuje možné způsoby návrhu metod synchronizace s ohledem na granularitu TMR, závislost funkce systému na předchozích stavech a samotné architektuře číslicového systému. Metodika se blíže zaměřuje na hrubozrnné architektury TMR a problematiku synchronizace stavu v systémech řízených stavovými automaty nebo procesorem. V této práci je využití vytvořené metodiky předvedeno na návrhu metod synchronizace stavu pro systém řadiče sběrnice CAN odolného proti poruchám a zabezpečený systém mikrokontroléru NEO430. Při experimentálním ověření mechanismů opravy a obnovy stavu systému po poruše byla ověřena jak správná funkce systémů, tak jejich spolehlivost v přítomnosti simulovaných poruch typu SEU. V závěru práce jsou diskutovány dosažené experimentální výsledky a přínos práce.cs
dc.description.abstractIn this Ph.D. thesis, a new methodology for the fault tolerant system state synchronization design and its recovery from faults is presented. A state synchronization method designed by means of the proposed methodology allows to repair the state of sequential logic elements implemented in the FPGA application logic, which cannot be repaired by the partial dynamic reconfiguration. The proposed methodology describes possible state synchronization design methods with respect to TMR granularity, dependence of the system function on its previous states and the system architecture. The methodology focuses on coarse-grained TMR architectures and state synchronization in the systems controlled by means of finite state machines or a processor. The use of the methodology is demonstrated on the CAN bus control system and the microcontroller NEO430, for which specific synchronization methods were designed. The systems reliability and new ability of the systems for recovery from faults were verified in the presence of simulated SEU faults. The experimental results and the contribution of this thesis are discussed in the conclusion.en
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationSZURMAN, K. Metodika návrhu synchronizace a obnovy stavu systému odolného proti poruchám [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2021.cs
dc.identifier.other135097cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/196349
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectsynchronizace stavucs
dc.subjectobnova stavucs
dc.subjectčástečná rekonfiguracecs
dc.subjectsystém odolný proti poruchámcs
dc.subjectspolehlivostcs
dc.subjectdostupnostcs
dc.subjectSEUcs
dc.subjectTMRcs
dc.subjectFPGAcs
dc.subjectsběrnice CANcs
dc.subjectmikrokontrolér NEO430cs
dc.subjectstate synchronizationen
dc.subjectstate recoveryen
dc.subjectpartial reconfigurationen
dc.subjectfault tolerant systemen
dc.subjectdependabilityen
dc.subjectavailabilityen
dc.subjectSEUen
dc.subjectTMRen
dc.subjectFPGAen
dc.subjectCAN busen
dc.subjectmicrocontroller NEO430en
dc.titleMetodika návrhu synchronizace a obnovy stavu systému odolného proti poruchámcs
dc.title.alternativeMethodology for fault tolerant system state synchronization design and its recovery from faultsen
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2021-02-11cs
dcterms.modified2021-02-18-11:28:30cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
sync.item.dbid135097en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 12:20:21en
sync.item.modts2025.01.15 18:55:38en
thesis.disciplineVýpočetní technika a informatikacs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav počítačových systémůcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 7
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
6.94 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
2 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-725_s1.pdf
Size:
733.31 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-725_s1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-725_o1.pdf
Size:
296.27 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-725_o1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-725_o2.pdf
Size:
421.35 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-725_o2.pdf
Collections