逆向工程 ESP32-C3 Wi-Fi 驱动以实现间歇式供电系统的静态最坏情况分析
网络与互联网体系结构
2025-04-04 v3
摘要
无电池之物的互联网革新了可持续通信方式，其运作依赖于收集的能源。由于这种能源依赖于不可预测的环境条件，因此设备操作（包括其网络堆栈）必须能够抵抗电源故障。反应式间歇计算通过通知即将到来的电源故障来解决此问题，其通过监控电容中收集的能源缓冲来实现。然而，要利用这一电源故障通知并保证前进进度，系统必须将任务拆分为可以在能源耗尽之前可预测完成的原子事务。因此，静态程序代码分析必须确定所有事务的最坏情况能耗（WCEC）。在 Wi-Fi 能力设备中，驱动程序常常为闭源的，这避免了对事务 WCEC 边界的确定，因为静态分析需要所有代码及其语义。在本工作中，我们将能源感知网络堆栈与逆向工程的 Wi-Fi 驱动集成，以实现物理数据包传输和接收的完整堆栈 WCEC 分析。进一步地，我们扩展了一个静态最坏情况分析工具，加入了我们 Wi-Fi 驱动的资源消耗模型。我们的评估在基于 RISC-V 的 ESP32-C3 平台上给出了完整通信堆栈事务的最坏情况边界，从而显示 Wi-Fi 基于的反应式间歇计算是可行的。
引用
@article{arxiv.2501.17684,
title = {Reverse Engineering the ESP32-C3 Wi-Fi Drivers for Static Worst-Case Analysis of Intermittently-Powered Systems},
author = {Ishwar Mudraje and Kai Vogelgesang and Jasper Devreker and Luis Gerhorst and Phillip Raffeck and Peter Wägemann and Thorsten Herfet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.17684},
year = {2025}
}