ABSTRACT

CONTENTS 6.1 Introduction : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 136 6.2 Hierarchical agent monitoring design approach : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 137

6.2.1 Monitoring-centric design methodology : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 137 6.2.2 Hierarchical agent monitoring : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 139 6.2.3 Hierarchical agent monitored system-on-chip : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 141

6.3 Formal specification of HAMSoC : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 144 6.3.1 Specification framework of HAMSoC : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 144 6.3.2 Specification of agents and resources : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 147

6.3.2.1 Formal specification of resources : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 147 6.3.2.2 Formal specification of agents : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 149

6.3.3 Specification of monitoring operations : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 150 6.3.3.1 Specification format : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 150 6.3.3.2 Types of monitoring operation : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 151

6.3.4 State transition of agents and resources : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 152 6.3.4.1 State transition of resources : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 153 6.3.4.2 State transition of agents : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 155

6.4 Design example: hierarchical power monitoring in HAMNoC : : : : : : : : : : : : : : 156 6.4.1 System description : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 157 6.4.2 Specification of resources : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 159 6.4.3 Specification of agents and monitoring operations : : : : : : : : : : : : : : : : : : 159 6.4.4 Formal modeling of state transitions : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 161

6.5 Conclusions : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 163 6.6 Glossary : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 164

Acknowledgment : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 164

Adaptive complex parallel/distributed embedded system is an appealing dream, but without a suitable design methodology, the dream may be unattainable. We propose a novel design approach, Hierarchical Agent Monitored System-on-Chip (HAMSoC), which exploits design separation and abstraction to provide scalable and efficient design of monitoring functions. Here we focus on presenting the formal specification and modeling of the design platform, which provides a proper HW/SW codesign abstraction required for VLSI systems. A design example is given on hierarchical power monitoring for Network-on-Chip (NoC).