Software profiling in a 3GPP compliant real-time embedded mobile communication system

Abstract

The increasing demands of mobile networks, whose standards are set by 3GPP work, put high requirements on the implementation of platforms and associated software. In this context, this thesis studies the profiling and analysis of an embedded system software running on a mobile 5th generation user equipment (5G UE) platform. The goal is to look at system performance and execution using multiple parameters, such as the processor cycle count, different stall values, and task parallelism. These parameters are analyzed to find potential inefficiencies and problems in the software for optimization. The analysis and profiling of the system are implemented by acquiring the parameters with the help of data parsing and pre-processing scripts. They provide input to the main outcome of the work, a task profiling and analysis tool, which has a graphical user interface and multiple ways for finding out relevant values in task execution metrics. It is shown with a case study, how the tool can help to improve the performance of a 5G UE system software. Finally, some potential topics for future work are pointed out.

Mobiiliverkkojen kasvavat vaatimukset, joiden standardit määrittelee 3GPP, asettavat korkeita odotuksia alustojen ja niihin liittyvän ohjelmiston toteuttamiselle. Tässä yhteydessä tämä työ tutkii mobiilin viidennen generaation käyttäjälaitteistolla (5G UE) toimivan sulautetun järjestelmän ohjelmiston profilointia ja analysointia. Tavoitteena on tarkastella järjestelmän suorituskykyä ja suoritusta useiden parametrien, kuten prosessorin sykliarvon, erilaisten viivearvojen ja tehtävien rinnakkaisuuden avulla. Näitä parametreja analysoidaan ohjelmiston mahdollisten tehottomuuksien ja ongelmien löytämiseksi ja optimoinnin parantamiseksi. Järjestelmän analysointi ja profilointi toteutetaan hankkimalla parametrit datan jäsennys- ja esikäsittelyskriptien avulla. Ne tarjoavat syötteen työn tärkeimmälle tulokselle, tehtävien profilointi- ja analysointityökalulle, jossa on graafinen käyttöliittymä ja useita tapoja löytää olennaisia arvoja tehtävien suorituksen metriikoista. Tapaustutkimuksessa osoitetaan, kuinka työkalu voi parantaa 5G UE -järjestelmän ohjelmiston suorituskykyä. Lopuksi tarkastellaan mahdollisia aiheita työkalun jatkokehitykseen.