Impacto do System Management Mode dos Processadores x86 em Sistemas de Tempo Real

  • Renan Starke UFSC
  • Romulo de Oliveira

Resumo


Existe uma tendência natural na utilização de arquiteturas de computadores pessoais (PC) em sistemas de tempo real. Tais computadores possuem grande capacidade de processamento e um custo reduzido quando comparado com o tempo de desenvolvimento de software e hardware em plataformas dedicadas. Contudo, sistemas de tempo real demandam previsibilidade das latências e os processadores da arquitetura x86 possuem um modo especial de proteção e correção conhecido como System Management Mode (SMM) não rastreável pelo sistema operacional que pode incorporar latências indesejadas. Este artigo descreve o SMM, apresenta ferramentas e métodos para sua detecção e faz uma análise sobre seu impacto em sistemas de tempo real.

Referências

J.-M. Farines J. d. S. Fraga and R. S. de Oliveira Sistemas de Tempo Real. São Paulo: IME-USP 2000.

J. W. S. Liu Real-Time Systems 1st ed. S. The Ed. Prentice Hall 2000.

J. Zhang R. Lumia J. Wood and G. Starr "Achieving Deterministic Hard Real-time Control On An IBM - Compatible PC: A General Configuration Guideline " 2005 IEEE International Conference on Systems Man and Cybernetics pp. 293-299 2005. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee.org/ lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=1571161

AMD AMD64 Architecture Programmer's Manual June 2010 revision 3.17.

Intel "Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual " vol. Volume 3B: System Programming Guide Part 2 2010.

L. Duflot D. Etiemble and O. Grumelard "Using CPU system management mode to circumvent operating system security functions " in In. DCSSI 51 bd. De la Tour Maubourg 75700 Paris Cedex France 2007. [Online]. Available: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.115. 2702n&rep=rep1n&type=pdf

S. Embleton S. Sparks and C. C. Zou "SMM rootkit: a new breed of OS independent malware " Security and Communication Networks Dec. 2010. [Online]. Available: http://doi.wiley.com/10.1002/sec.166

Intel Intel I/O Controller Hub 8 (ICH8) Family Datasheet 2007 document Number: 313056-003.

- Intel 965 Express Chipset Family Datasheet 2006 document Number: 313053-002.

M. Pohlack "Runtime Monitoring for Open Real-Time Systems " Ph.D. dissertation 2010.

T. Lewis and C. Liu "BIOS Undercover: Writing A Software SMI Handler " http://blogs.phoenix.com/phoenix\-technologiesn/-bios/2008/12/ bios-undercover-writing-a-software-smi-handler.html 2011.

Intel Pentium Pro Processor BIOS Writer's Guide 1996 version 2.0.

C. Projetct "Coreboot project " http://www.coreboot.org/ Welcomen/-to/-coreboot 2010.

J. Masters "Hardware Latency Detector " http://lwn.net/ Articles/337018/ 2009.
Publicado
07/11/2011
STARKE, Renan; DE OLIVEIRA, Romulo. Impacto do System Management Mode dos Processadores x86 em Sistemas de Tempo Real. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE SISTEMAS COMPUTACIONAIS (SBESC), 1. , 2011, Florianópolis. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2011 . p. 151-157. ISSN 2237-5430.