TY - JOUR A1 - Dimitriev, Alexej A1 - Saposhnikov, Vl. V. A1 - Gössel, Michael A1 - Saposhnikov, V. V. T1 - Self-dual duplication - a new method for on-line testing Y1 - 1997 ER - TY - JOUR A1 - Saposhnikov, Vl. V. A1 - Moshanin, Vl. A1 - Saposhnikov, V. V. A1 - Gössel, Michael T1 - Self-dual multi output combinational circuits with output data compaction Y1 - 1997 ER - TY - BOOK A1 - Seuring, Markus A1 - Gössel, Michael A1 - Sogomonyan, Egor S. T1 - A structural approach for space compaction for concurrent checking and BIST T3 - Preprint / Universität Potsdam, Institut für Informatik Y1 - 1997 SN - 0946-7580 VL - 1997, 01 PB - Univ. Potsdam CY - Potsdam [u.a.] ER - TY - JOUR A1 - Gössel, Michael A1 - Sogomonyan, Egor S. T1 - On-line Test auf der Grundlage eines die Parität erhaltenden Signaturanalysators Y1 - 1998 ER - TY - JOUR A1 - Morosov, Andrej A1 - Saposhnikov, V. V. A1 - Gössel, Michael T1 - Self-Checking circuits with unidiectionally independent outputs Y1 - 1998 ER - TY - JOUR A1 - Krstić, Miloš A1 - Weidling, Stefan A1 - Petrovic, Vladimir A1 - Sogomonyan, Egor S. T1 - Enhanced architectures for soft error detection and correction in combinational and sequential circuits JF - Microelectronics Reliability N2 - In this paper two new methods for the design of fault-tolerant pipelined sequential and combinational circuits, called Error Detection and Partial Error Correction (EDPEC) and Full Error Detection and Correction (FEDC), are described. The proposed methods are based on an Error Detection Logic (EDC) in the combinational circuit part combined with fault tolerant memory elements implemented using fault tolerant master–slave flip-flops. If a transient error, due to a transient fault in the combinational circuit part is detected by the EDC, the error signal controls the latching stage of the flip-flops such that the previous correct state of the register stage is retained until the transient error disappears. The system can continue to work in its previous correct state and no additional recovery procedure (with typically reduced clock frequency) is necessary. The target applications are dataflow processing blocks, for which software-based recovery methods cannot be easily applied. The presented architectures address both single events as well as timing faults of arbitrarily long duration. An example of this architecture is developed and described, based on the carry look-ahead adder. The timing conditions are carefully investigated and simulated up to the layout level. The enhancement of the baseline architecture is demonstrated with respect to the achieved fault tolerance for the single event and timing faults. It is observed that the number of uncorrected single events is reduced by the EDPEC architecture by 2.36 times compared with previous solution. The FEDC architecture further reduces the number of uncorrected events to zero and outperforms the Triple Modular Redundancy (TMR) with respect to correction of timing faults. The power overhead of both new architectures is about 26–28% lower than the TMR. Y1 - 2016 SN - 0026-2714 VL - 56 SP - 212 EP - 220 ER - TY - THES A1 - Klockmann, Alexander T1 - Modifizierte Unidirektionale Codes für Speicherfehler N2 - Das Promotionsvorhaben verfolgt das Ziel, die Zuverlässigkeit der Datenspeicherung und die Speicherdichte von neu entwickelten Speichern (Emerging Memories) mit Multi-Level-Speicherzellen zu verbessern bzw. zu erhöhen. Hierfür werden Codes zur Erkennung von unidirektionalen Fehlern analysiert, modifiziert und neu entwickelt, um sie innerhalb der neuen Speicher anwenden zu können. Der Fokus liegt dabei auf sog. Berger-Codes und m-aus-n-Codes. Da Multi-Level-Speicherzellen nicht mehr binär, sondern mit mehreren Leveln arbeiten, können bisher verwendete Codes nicht mehr verwendet werden, bzw. müssen entsprechend angepasst werden. Auf Basis der Berger-Codes und m-aus-n-Codes werden in dieser Arbeit neue Codes abgeleitet, welche in der Lage sind, Daten auch in mehrwertigen Systemen zu schützen. KW - Fehlererkennung KW - Codierungstheorie KW - Speicher KW - unidirektionale Fehler Y1 - 2022 ER - TY - JOUR A1 - Schick, Daniel A1 - Bojahr, Andre A1 - Herzog, Marc A1 - Shayduk, Roman A1 - von Korff Schmising, Clemens A1 - Bargheer, Matias T1 - Udkm1Dsim-A simulation toolkit for 1D ultrafast dynamics in condensed matter JF - Computer physics communications : an international journal devoted to computational physics and computer programs in physics N2 - The UDKM1DSIM toolbox is a collection of MATLAB (MathWorks Inc.) classes and routines to simulate the structural dynamics and the according X-ray diffraction response in one-dimensional crystalline sample structures upon an arbitrary time-dependent external stimulus, e.g. an ultrashort laser pulse. The toolbox provides the capabilities to define arbitrary layered structures on the atomic level including a rich database of corresponding element-specific physical properties. The excitation of ultrafast dynamics is represented by an N-temperature model which is commonly applied for ultrafast optical excitations. Structural dynamics due to thermal stress are calculated by a linear-chain model of masses and springs. The resulting X-ray diffraction response is computed by dynamical X-ray theory. The UDKM1DSIM toolbox is highly modular and allows for introducing user-defined results at any step in the simulation procedure. Program summary Program title: udkm1Dsim Catalogue identifier: AERH_v1_0 Program summary URL: http://cpc.cs.qub.ac.uk/summaries/AERH_v1_0.html Licensing provisions: BSD No. of lines in distributed program, including test data, etc.: 130221 No. of bytes in distributed program, including test data, etc.: 2746036 Distribution format: tar.gz Programming language: Matlab (MathWorks Inc.). Computer: PC/Workstation. Operating system: Running Matlab installation required (tested on MS Win XP -7, Ubuntu Linux 11.04-13.04). Has the code been vectorized or parallelized?: Parallelization for dynamical XRD computations. Number of processors used: 1-12 for Matlab Parallel Computing Toolbox; 1 - infinity for Matlab Distributed Computing Toolbox External routines: Optional: Matlab Parallel Computing Toolbox, Matlab Distributed Computing Toolbox Required (included in the package): mtimesx Fast Matrix Multiply for Matlab by James Tursa, xml io tools by Jaroslaw Tuszynski, textprogressbar by Paul Proteus Nature of problem: Simulate the lattice dynamics of 1D crystalline sample structures due to an ultrafast excitation including thermal transport and compute the corresponding transient X-ray diffraction pattern. Solution method: Restrictions: The program is restricted to 1D sample structures and is further limited to longitudinal acoustic phonon modes and symmetrical X-ray diffraction geometries. Unusual features: The program is highly modular and allows the inclusion of user-defined inputs at any time of the simulation procedure. Running time: The running time is highly dependent on the number of unit cells in the sample structure and other simulation parameters such as time span or angular grid for X-ray diffraction computations. However, the example files are computed in approx. 1-5 min each on a 8 Core Processor with 16 GB RAM available. KW - Ultrafast dynamics KW - Heat diffusion KW - N-temperature model KW - Coherent phonons KW - Incoherent phonons KW - Thermoelasticity KW - Dynamical X-ray theory Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1016/j.cpc.2013.10.009 SN - 0010-4655 SN - 1879-2944 VL - 185 IS - 2 SP - 651 EP - 660 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Frank, Mario T1 - On synthesising Linux kernel module components from Coq formalisations T1 - Über die Synthese von Linux Kernel- Modul-Komponenten aus Coq-Formalisierungen N2 - This thesis presents an attempt to use source code synthesised from Coq formalisations of device drivers for existing (micro)kernel operating systems, with a particular focus on the Linux Kernel. In the first part, the technical background and related work are described. The focus is here on the possible approaches to synthesising certified software with Coq, namely the extraction to functional languages using the Coq extraction plugin and the extraction to Clight code using the CertiCoq plugin. It is noted that the implementation of CertiCoq is verified, whereas this is not the case for the Coq extraction plugin. Consequently, there is a correctness guarantee for the generated Clight code which does not hold for the code being generated by the Coq extraction plugin. Furthermore, the differences between user space and kernel space software are discussed in relation to Linux device drivers. It is elaborated that it is not possible to generate working Linux kernel module components using the Coq extraction plugin without significant modifications. In contrast, it is possible to produce working user space drivers both with the Coq extraction plugin and CertiCoq. The subsequent parts describe the main contributions of the thesis. In the second part, it is demonstrated how to extend the Coq extraction plugin to synthesise foreign function calls between the functional language OCaml and the imperative language C. This approach has the potential to improve the type-safety of user space drivers. Furthermore, it is shown that the code being synthesised by CertiCoq cannot be used in kernel space without modifications to the necessary runtime. Consequently, the necessary modifications to the runtimes of CertiCoq and VeriFFI are introduced, resulting in the runtimes becoming compatible components of a Linux kernel module. Furthermore, justifications for the transformations are provided and possible further extensions to both plugins and solutions to failing garbage collection calls in kernel space are discussed. The third part presents a proof of concept device driver for the Linux Kernel. To achieve this, the event handler of the original PC Speaker driver is partially formalised in Coq. Furthermore, some relevant formal properties of the formalised functionality are discussed. Subsequently, a kernel module is defined, utilising the modified variants of CertiCoq and VeriFFI to compile a working device driver. It is furthermore shown that it is possible to compile the synthesised code with CompCert, thereby extending the guarantee of correctness to the assembly layer. This is followed by a performance evaluation that compares a naive formalisation of the PC speaker functionality with the original PC Speaker driver pointing out the weaknesses in the formalisation and possible improvements. The part closes with a summary of the results, their implications and open questions being raised. The last part lists all used sources, separated into scientific literature, documentations or reference manuals and artifacts, i.e. source code. N2 - Die vorliegende Dissertation präsentiert einen Ansatz zur Nutzung von Quellcode, der aus der Coq-Formalisierung eines Gerätetreibers generiert wurde, für bestehende (Mikrokernel-)Betriebssysteme, im Speziellen den Linux-Kernel. Im ersten Teil erfolgt eine Beschreibung der relevanten technischen Aspekte sowie des aktuellen Forschungsstandes. Dabei liegt der Fokus auf der Synthese von funktionalem Code durch das Coq Extraction Plugin und von Clight Code durch das CertiCoq Plugin. Des Weiteren wird dargelegt, dass die Implementierung von CertiCoq im Gegensatz zu der des Coq Extraction Plugin verifiziert ist, wodurch sich eine Korrektheitsgarantie für den generierten Clight Code ableiten lässt. Darüber hinaus werden die Unterschiede zwischen User Space und Kernel Space Software in Bezug auf Linux-Treiber erörtert. Unter Berücksichtigung der technischen Einschränkungen wird dargelegt, dass der durch das Coq Extraction Plugin generierte Code ohne gravierende Anpassungen der Laufzeitumgebung nicht als Teil eines Kernel Space Treibers nutzbar ist. Die nachfolgenden Teile der Dissertation behandeln den Beitrag dieser Arbeit. Im zweiten Teil wird dargelegt, wie das Coq Extraction Plugin derart erweitert werden kann, dass typsichere Aufrufe zwischen den Sprachen OCaml und C generiert werden können. Dies verhindert spezifische Kompilationsfehler aufgrund von Typfehlern. Des Weiteren wird aufgezeigt, dass der durch CertiCoq generierte Code ebenfalls nicht im Kernel Space genutzt werden kann, da die Laufzeitumgebung technische Einschränkungen verletzt. Daher werden die notwendigen Anpassungen an der vergleichsweise kleinen Laufzeitumgebung sowie an VeriFFI vorgestellt und deren Korrektheit begründet. Anschließend werden mögliche Erweiterungen beider Plugins sowie die Möglichkeit der Behandlung von fehlschlagenden Aufrufen der Garbage Collection von CertiCoq im Kernel Space erörtert. Im dritten Teil wird als Machbarkeitsstudie im ersten Schritt der Event-Handler des Linux PC Speaker Treibers beschrieben und eine naive Coq-Formalisierung sowie wichtige formale Eigenschaften dargelegt. Dann wird beschrieben, wie ein Kernel-Modul und dessen Kompilation definiert werden muss, um einen lauffähigen Linux Kernel Treiber zu erhalten. Des Weiteren wird erläutert, wie die generierten Teile dieses Treibers mit dem verifizierten Kompiler CompCert übersetzt werden können, wodurch auch eine Korrektheit für den resultierenden Assembler-Code gilt. Im Anschluss erfolgt eine Evaluierung der Performance des aus der naiven Coq-Formalisierung generierten Codes im Vergleich zum originalen PC-Speaker Treiber. Dabei werden die Schwächen der Formalisierung sowie mögliche Verbesserungen diskutiert. Der Teil wird mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse sowie der daraus resultierenden offenen Fragen abgeschlossen. Der letzte Teil gibt eine Übersicht über genutzte Quellen und Hilfsmittel, unterteilt in wissenschaftliche Literatur, Dokumentationen sowie Software-Artefakte. KW - Linux device drivers KW - Coq KW - CertiCoq KW - synthesis KW - compilation KW - Geräte-Treiber KW - Linux KW - Coq KW - CertiCoq KW - Synthese KW - Kompilation Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-642558 ER - TY - JOUR A1 - Roessner, Ute A1 - Luedemann, A. A1 - Brust, D. A1 - Fiehn, Oliver A1 - Linke, Thomas A1 - Willmitzer, Lothar A1 - Fernie, Alisdair R. T1 - Metabolic profiling allows comprehensive phenotyping of genetically or environmentally modified plant systems Y1 - 2001 SN - 1040-4651 ER -