Experimental Evaluation of the Fail-silent Behavior of a Distributed Real-time Run-time Support Built from Cots Components P. Chevochot, I. Puaut

Mainly for economic and maintainability reasons, more and more dependable real-time systems are built from Commercial OO-The-Shelf (COTS) components. To build these systems, a commonly-used assumption is that computers are fail-silent. The goal of our work is to determine how far it is possible to reach the fail-silence assumption for computers executing a real-time run-time support built exclusively from COTS components, in the presence of physical faults. The evaluation of fail-silence has been performed on the Hades run-time support, aimed at executing distributed hard real-time dependable applications. Hades includes error detection mechanisms to enforce fail-silence, as well as hard real-time fault-tolerant protocols. The evaluation has been achieved using software-implemented fault injection. The main result of the evaluation is a fail-silence coverage of 99.1%, which divides by 22 the number of fail-silence violations compared to a system without error detection. Moreover, we evaluate the error detection mechanisms according to a rich set of metrics, which in particular provides guidance to choose the set of error detection mechanisms the best suited to the system needs (e.g. nd the best trade-oo between coverage of fail-silence and time overhead caused by error detection). valuation exprimentale du silence sur ddfaillance d'un support d'exxcution distribuu temps-rrel construit base de composants COTS RRsumm : Essentiellement pour des raisons conomiques et de maintenance, de plus en plus de systtmes temps-rrel ssrs de fonctionnement sont construits partir de composants COTS (Commercial OO-The-Shelf), galement appells composants sur taggre. Pour construire ces systtmes, une hypothhse couramment utilisse est le silence sur ddfaillance de chaque calculateur. Le but de notre travail est de ddterminer jusqu'' quel point il est possible d'assurer l'hypothhse de silence sur ddfaillance pour des calculateurs exxcutant un support d'exxcution temps-rrel construit exclusivement partir de composants COTS, en prrsence de fautes physiques. L''valuation de la couverture du silence sur ddfaillance a tt eeectuue avec le support d'exxcution Hades, adaptt l'exxcution d'application distribuues temps-rrel strict ssres de fonctionnement. Hades inclut des mmcanismes de ddtection d'erreurs pour assurer le silence sur ddfaillance, ainsi que des protocoles temps-rrel strict tollrants aux fautes. L''valuation a tt eeectuue en utilisant l'injection logicielle de fautes. Le rrsultat principal de l''valuation est une couverture du silence sur ddfaillance de 99.1%, ce qui divise par 22 le nombre de violations du silence sur ddfaillance comparr un systtme sans ddtection d'erreurs. De plus, nous valuons les mmcanismes de ddtection d'erreurs l'aide d'un large ventail de mmtriques, ce qui …