A Execução Condicional Dinâmica (DCE) é uma alternativa para redução dos custos relacionados a desvios previstos incorretamente. A idéia básica é buscar todos os fluxos produzidos por um desvio que obedecem algumas restrições relativas à complexidade e tamanho. Como conseqüência, um número menor de previsões é executado, e assim, um número mais baixo de desvios é incorretamente previsto. Contudo, tal como outras soluções multi-fluxo, o DCE requer uma estrutura de controle mais complexa. Na arquitetura DCE, é observado que várias réplicas da mesma instrução são despachadas para as unidades funcionais, bloqueando recursos que poderiam ser utilizados por outras instruções. Essas réplicas são geradas após o ponto de convergência dos diversos fluxos em execução e são necessárias para garantir a semântica correta entre instruções dependentes de dados. Além disso, o DCE continua produzindo réplicas até que o desvio que gerou os fluxos seja resolvido. Assim, uma seção completa do código pode ser replicado, reduzindo o desempenho. Uma alternativa natural para esse problema é reusar essas seções (ou traços) que são replicadas. O objetivo desse trabalho é analisar e avaliar a efetividade do reuso de valores na arquitetura DCE. Como será apresentado, o princípio do reuso, em diferentes granularidades, pode reduzir efetivamente o problema das réplicas e levar a aumentos de desempenho. / The Dynamic Conditional Execution (DCE) is an alternative to reduce the cost of mispredicted branches. The basic idea is to fetch all paths produced by a branch that obey certain restrictions regarding complexity and size. As a consequence, a smaller number of predictions is performed, and therefore, a lower number branches is mispredicted. Nevertheless, as other multipath solutions, DCE requires a more complex control engine. In a DCE architecture, one may observe that several replicas of the same instruction are dispatched to the functional units, blocking resources that might be used by other instructions. Those replicas are produced after the join point of the paths and are required to guarantee the correct semantic among data dependent instructions. Moreover, DCE continues producing replicas until the branch that generated the paths is resolved. Thus, a whole section of code may be replicated, harming performance. A natural alternative to this problem is the attempt to reuse those replicated sections, namely the replicated traces. The goal of this work is to analyze and evaluate the effectiveness of value reuse in DCE architecture. As it will be presented, the principIe of reuse, in different granularities, can reduce effectively the replica problem and lead to performance improvements.

A Engenharia de Software vem, ao longo das últimas décadas, merecendo cada vez mais atenção da comunidade cientifica. A capacidade de construir software com qualidade, dentro dos prazos e orçamentos, atendendo a demanda do mercado, um dos objetivos almejados pelas pesquisas nesta área. Dentro deste contexto, os Métodos Formais e a Reutilização de Software tem sido utilizados para aumentar a qualidade e a produtividade de Software. Os métodos formais possibilitam o desenvolvimento e a verificação de software através de uma notação matemática rigorosa. Este rigor matemático permite que aspectos de consistência, completeza e exatidão possam ser avaliados sistematicamente. Para serem consistentes, fatos declarados em uma especificação não devem ser contraditos em outro lugar. A consistência é garantida matematicamente, provando que fatos iniciais podem ser formalmente traçados (usando-se regras de inferência). A reutilização de software a uma técnica de aproveitamento de informações produzidas durante desenvolvimentos de software anteriores, com o objetivo de reduzir o esforço necessário para o desenvolvimento de um novo sistema. 0 pressuposto básico da reutilização é produzir sistemas de maior qualidade e confiabilidade de forma mais produtiva. Assim, a produtividade é aumentada a medida que soluções de problemas anteriores podem ser aproveitadas para resolver novos problemas. Existe uma tendência de explorar a reutilização nas fases iniciais do desenvolvimento de software. Esta tendência se justifica pela grande importância dada a estas fases. Entretanto, os produtos das fases iniciais são fortemente relacionados com o domínio da aplicação, fazendo com que a reutilização de especificações, de modelos de requisitos ou estratégias de projeto só possa ser realizada com sucesso entre aplicações da mesma família, ou seja, aplicações que compartilhem requisitos e restrições. A noção de domínio é, pois, fundamental a reutilização nas fases iniciais. Um trabalho importante nesta área é o de Maiden, que pesquisou a analogia como um paradigma para reutilização de especificações de requisitos, e identificou 22 domínios abstratos representados por um conjunto de predicados. Este trabalho esta inserido no projeto PROSOFT, que a um ambiente de desenvolvimento de software construído no Grupo de Sistemas de Informação do CPGCC/UFRGS sob a coordenação do Prof. Dr. Daltro Jose Nunes e tem como objetivo apoiar o engenheiro de software desde a analise de requisitos ate a implementação do programa utilizando métodos formais. Ambientes de desenvolvimento de software que se propõem a ajudar o engenheiro de software não podem desprezar o potencial da reutilização, visto que esta técnica oferece condição de se produzir software com mais qualidade de forma mais produtiva Na atual fase de desenvolvimento do PROSOFT, não existe um modelo de reutilização. Se um usuário desejar construir um novo sistema, o ambiente não apresenta suporte para auxiliá-lo na localização e recuperação de especificações de requisitos já implementadas que poderiam ser adaptadas a uma nova solução. Portanto este trabalho tem como objetivo apresentar e especificar formalmente uma ferramenta de reutilização de requisitos para o ambiente PROSOFT. O modelo de reutilização de requisitos desenvolvido por Maiden, "reutilização de especificá-lo de requisitos por analogia" , foi utilizado como referência. / During the last decades Software Engeneering has caught the attention of the scientific community. The ability to develop Software with quality, in the time and cost estimated according to the marketing, is one of the desired goals in this research area. In this context, Formal Methods and Software Reuse have been used to improve Software's quality. Formal Methods enables the software development and verification through a rigorous mathematical notation. This mathematical rigidity allows the systematic assessment of aspects like consistency, completion and correction. The consistency is mathematicaly guaranteed, proving that initial facts are formaly traced (using inference rules). Software Reuse is a technique for making good use of the information produced in previous developments, with the purpose of reducing the efforts to develop new sytems . The basic goal in reusing is to produce systems with higher quality and robustness in a more efficient fashion. There is a tendency to explore the reuse in the initial phases of software development. This is justified by the great importance given to these phases. Nevertheless, the products of the initial phases are strongly related to the application domain, causing the specifications, requirements model or projects strategies reuse succeed only with applications of the same class, that is, applications sharing requirements and restrictions. The notion of domain is fundamental for reusability of software in the initial phases. An important work in this area is Maiden's doctoral thesis, which presents the research of the analogy as a paradigm of requirements specifications reusability , and the identification of 22 abstract domains represented by a predicate set. This work is part of the PROSOFT project, a software development environment built by the CPGCC/UFRGS Information Systems Group, with the purpose of supporting the software engineer, from the requirements analysis to the program implementation using formal methods. Software development environments that propose to help the software engineer cannot ignore the potential for reuse, as this technique offers conditions to produce higher quality software in a more productive way. In the PROSOFT's current development, there is no reuse model. If the user wants to build a new system, the environment does not have any support to help him/her in the identification and recovery of requirements specifications that could be adjusted to the new solution. Hence this work has the purpose of presenting and formaly specifying a requirement reuse tool for the PROSOFT environment. Maiden's requirement reuse model "Analogical Requirement Specification Reuse" was used as reference.

GASPAR, G. V. Avaliação do desenvolvimento de capim-citronela (cymbopogon winterianus) irrigado com três diferentes tipos de efluentes. 2017. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-10-18T14:30:21Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar.pdf: 3802736 bytes, checksum: 5381418ef1c6472cbba82ca2e67999cf (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Gabriel: solicito que vc realizasse as alterações em sua dissertação para que a mesma fique de acordo com o template disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/templates/ Gostaria de lembrar que o nada consta só poderá ser enviado após essas alterações serem realizadas. Só para esclarecimento, vou citar algumas dessas alterações: Na capa não se coloca a área de concentração, existe um local específico; retire a palavra dedicatória; Retire a caixa alta do título na ficha catalográfica; as referencias estão fora do padrão etc. Consulte a ferramenta para elaboração de referencias disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/ferramentas-de-pesquisa/ Aguardo envio do arquivo já com as alterações Att. Marlene Rocha mmarlene@ufc.br on 2017-10-20T16:46:11Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-10-25T13:43:58Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar (2).pdf: 5054678 bytes, checksum: 3a5f8cee252a606344cb9fac83974286 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Gabriel: Sua dissertação não está no padrão da ABNT. Em e-mail anterior, eu citei apenas algumas alterações a serem realizadas, que vc já corrigiu, mas faltam outras. Voce deve seguir o template em relação ao uso de negrito, alinhamento das listas, redação das informações etc. Quanto a lista de referencias, já que vc usou o MORE vc não deve ter escolhido o tipo de material que vc está referenciando corretamente, pois nos artigos de revista o que fica em negrito é o nome da revista e não o titulo do artigo como vc colocou. Como tem muitas alterações a serem realizadas e como parece que vc está com duvidas, sugiro que vc venha aqui na biblioteca para eu lhe orientar. Fica a seu critério. Marlene on 2017-10-25T19:04:05Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-11-08T19:28:06Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar.pdf: 5009890 bytes, checksum: d338b9e9ced37f1fafff9114fa49d8c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-09T13:07:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar.pdf: 5009890 bytes, checksum: d338b9e9ced37f1fafff9114fa49d8c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T13:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar.pdf: 5009890 bytes, checksum: d338b9e9ced37f1fafff9114fa49d8c2 (MD5) Previous issue date: 2017-09-22 / The use of domestic sewage treated for agricultural purposes has been gaining considerable ground in recent years. In addition to providing adequate use of natural resources, practice can improve soil characteristics and enhance agricultural production. However, the effluent is still a possible source of environmental impact, which can cause contamination by microorganisms and also salinize the soil, if there is a good design and operation of the reuse system. In this work, the effluent from an Anaerobic Upflow Reactor, RAFA, followed by an Aerated Submerged Filter, FSA, a Secondary Decanter, and a Contact Tank were used for the irrigation of citronella grass, Cymbopogon winterianus In the irrigation, the water used was supplied by the Water and Sewage Company of Ceará (Cagece), (TA), the treated effluent after the addition of chlorine (TB); and the effluent treated prior to addition of chlorine (TC). Each liquid was applied in seven pots, each pot with two plant seedlings, totalizing seven pots and fourteen plants for each type of effluent. The leaf chlorophyll index was analyzed; dry matter content; the content of inert matter; and some characteristics of the soils in the different vessels, after the period of 115 days. It was observed that the plants irrigated with treated effluents showed a better leaf development and a darker shade of green. In addition, the statistical analyzes of dry mass and inert mass production suggest a higher production of oils when irrigation with treated effluents was performed. The strategy of cultivating the species in irrigated pots with treated effluents can be positive for combating the spread of Dengue fever, Chikungunya fever and Zica, mosquito-related diseases, which are repelled by the plant's oils. Although a palliative measure, the dissemination of the practice can bring benefits to the population, combining the rational use of water resources with the cultivation of strategic plants. / O uso de esgotos domésticos tratados para fins agrícolas vem ganhando bastante espaço nos últimos anos. Além de proporcionar adequada utilização dos recursos naturais, a prática pode melhorar as características do solo e potencializar a produção agrícola. Entretanto, o efluente ainda é uma possível fonte de impacto ambiental, podendo causar contaminação por microrganismos e também salinizar o solo, caso não haja um bom dimensionamento e operação do sistema de reúso. Neste trabalho, utilizou-se o efluente de uma estação de tratamento do tipo Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente, RAFA, seguido por um Filtro Submerso Aerado, FSA, um Decantador Secundário, e um Tanque de Contato, para a rega de capim citronela, Cymbopogon winterianus. Na irrigação, foram utilizados: água de abastecimento fornecida pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará (Cagece), (TA), o efluente tratado após a adição de cloro (TB); e o efluente tratado antes da adição de cloro (TC). Cada líquido foi aplicado em sete vasos, cada vaso com duas mudas do vegetal, totalizando-se sete vasos e quatorze plantas para cada tipo de efluente. Foram analisados: índice de clorofila nas folhas; teor de matéria seca; o teor de matéria inerte; e algumas características dos solos nos diferentes vasos, após o período de 115 dias. Percebeu-se que as plantas regadas com efluentes tratados apresentaram visualmente um melhor desenvolvimento foliar e tonalidade mais escura de verde. Além disso, as análises estatísticas de produção de massa seca e de massa inerte sugerem uma maior produção de óleos quando realizada irrigação com efluentes tratados. A estratégia de se cultivar a espécie em vasos irrigados com efluentes tratados pode ser positiva para o combate à disseminação da Dengue, da Febre Chikungunya e da Zica, doenças relacionadas a mosquitos, os quais são repelidos pelos óleos produzidos pela planta. Ainda que uma medida paliativa, a disseminação da prática pode trazer benefícios para a população, aliando o uso racional dos recursos hídricos ao cultivo de espécies vegetais estratégicas.

A Engenharia de Software vem, ao longo das últimas décadas, merecendo cada vez mais atenção da comunidade cientifica. A capacidade de construir software com qualidade, dentro dos prazos e orçamentos, atendendo a demanda do mercado, um dos objetivos almejados pelas pesquisas nesta área. Dentro deste contexto, os Métodos Formais e a Reutilização de Software tem sido utilizados para aumentar a qualidade e a produtividade de Software. Os métodos formais possibilitam o desenvolvimento e a verificação de software através de uma notação matemática rigorosa. Este rigor matemático permite que aspectos de consistência, completeza e exatidão possam ser avaliados sistematicamente. Para serem consistentes, fatos declarados em uma especificação não devem ser contraditos em outro lugar. A consistência é garantida matematicamente, provando que fatos iniciais podem ser formalmente traçados (usando-se regras de inferência). A reutilização de software a uma técnica de aproveitamento de informações produzidas durante desenvolvimentos de software anteriores, com o objetivo de reduzir o esforço necessário para o desenvolvimento de um novo sistema. 0 pressuposto básico da reutilização é produzir sistemas de maior qualidade e confiabilidade de forma mais produtiva. Assim, a produtividade é aumentada a medida que soluções de problemas anteriores podem ser aproveitadas para resolver novos problemas. Existe uma tendência de explorar a reutilização nas fases iniciais do desenvolvimento de software. Esta tendência se justifica pela grande importância dada a estas fases. Entretanto, os produtos das fases iniciais são fortemente relacionados com o domínio da aplicação, fazendo com que a reutilização de especificações, de modelos de requisitos ou estratégias de projeto só possa ser realizada com sucesso entre aplicações da mesma família, ou seja, aplicações que compartilhem requisitos e restrições. A noção de domínio é, pois, fundamental a reutilização nas fases iniciais. Um trabalho importante nesta área é o de Maiden, que pesquisou a analogia como um paradigma para reutilização de especificações de requisitos, e identificou 22 domínios abstratos representados por um conjunto de predicados. Este trabalho esta inserido no projeto PROSOFT, que a um ambiente de desenvolvimento de software construído no Grupo de Sistemas de Informação do CPGCC/UFRGS sob a coordenação do Prof. Dr. Daltro Jose Nunes e tem como objetivo apoiar o engenheiro de software desde a analise de requisitos ate a implementação do programa utilizando métodos formais. Ambientes de desenvolvimento de software que se propõem a ajudar o engenheiro de software não podem desprezar o potencial da reutilização, visto que esta técnica oferece condição de se produzir software com mais qualidade de forma mais produtiva Na atual fase de desenvolvimento do PROSOFT, não existe um modelo de reutilização. Se um usuário desejar construir um novo sistema, o ambiente não apresenta suporte para auxiliá-lo na localização e recuperação de especificações de requisitos já implementadas que poderiam ser adaptadas a uma nova solução. Portanto este trabalho tem como objetivo apresentar e especificar formalmente uma ferramenta de reutilização de requisitos para o ambiente PROSOFT. O modelo de reutilização de requisitos desenvolvido por Maiden, "reutilização de especificá-lo de requisitos por analogia" , foi utilizado como referência. / During the last decades Software Engeneering has caught the attention of the scientific community. The ability to develop Software with quality, in the time and cost estimated according to the marketing, is one of the desired goals in this research area. In this context, Formal Methods and Software Reuse have been used to improve Software's quality. Formal Methods enables the software development and verification through a rigorous mathematical notation. This mathematical rigidity allows the systematic assessment of aspects like consistency, completion and correction. The consistency is mathematicaly guaranteed, proving that initial facts are formaly traced (using inference rules). Software Reuse is a technique for making good use of the information produced in previous developments, with the purpose of reducing the efforts to develop new sytems . The basic goal in reusing is to produce systems with higher quality and robustness in a more efficient fashion. There is a tendency to explore the reuse in the initial phases of software development. This is justified by the great importance given to these phases. Nevertheless, the products of the initial phases are strongly related to the application domain, causing the specifications, requirements model or projects strategies reuse succeed only with applications of the same class, that is, applications sharing requirements and restrictions. The notion of domain is fundamental for reusability of software in the initial phases. An important work in this area is Maiden's doctoral thesis, which presents the research of the analogy as a paradigm of requirements specifications reusability , and the identification of 22 abstract domains represented by a predicate set. This work is part of the PROSOFT project, a software development environment built by the CPGCC/UFRGS Information Systems Group, with the purpose of supporting the software engineer, from the requirements analysis to the program implementation using formal methods. Software development environments that propose to help the software engineer cannot ignore the potential for reuse, as this technique offers conditions to produce higher quality software in a more productive way. In the PROSOFT's current development, there is no reuse model. If the user wants to build a new system, the environment does not have any support to help him/her in the identification and recovery of requirements specifications that could be adjusted to the new solution. Hence this work has the purpose of presenting and formaly specifying a requirement reuse tool for the PROSOFT environment. Maiden's requirement reuse model "Analogical Requirement Specification Reuse" was used as reference.

Na presente tese, apresentamos uma nova abordagem para combinar reuso e prvisão de seqüências dinâmicas de instruções, chamada Reuso por Especulação em traces (RST). Esta técnica permite a identificação dinâmica de traces de instruções redundantes ou previsíveis e o reuso (especulativo ou não) desses traces. RST procura resolver a questão de traces que não são reusados por seus valores de entradas de Traces (DTM). Em estudo anteriores, esses traces foram contabilizados como sendo cerca de 69% de todos os traces reusáveis. Uma das maiores vantagens de RST sobre a combinação de um mecanismo de previsão com uma técnica de reuso de valores em que mecanismos não são relacionados é que RST não necessita de tabelas adicionais para o armazenamento dos valores a serem previstos. A aplciação de reuso e previsão de valores pela simples combinação de mecanismos pode necessitar de uma quantidade proibitiva de espaço de armazenamento. No mecanismo RST, os valores já estão presentes na Tabela de Memorização de Traces, não incorrendo em custos adicionais para lê-los se comparado com uma técnica não-especulativa de reuso de traces. O contexto de entrada de cada trace (os valores de entrada de todas as instruções contidas no trace) já armazenam os valores para o teste de reuso, os quais podem ser também utilizados para previsão de valores para o teste de reuso, os quais podem ser também utilizados para previsão de valores. As principais contribuições de nosso trabalho incluem: (i) um framework de reuso especulativo de traces que pode ser modificado para diferentes arquiteturas de processadores; (ii) definição das modificações necessárias em um processador superescalar e superpipeline para implementar nosso mecanismo; (iii) estudo de questões de implementação relacionadas à essa arquitetura; (iv) estudo dos limites de desempenho da nossa técnica; (v) estudo de uma implementação RST limitada por fatores realísticos; e (vi) ferramentas de simulação que podem ser utilizadas em outros estudos, representando um processador superescalar e superpipeline em detalhes. Salientamos que, em uma arquitetura utilizando mecanismos realistas de estimativa de confiança das previsões, nossa técnica RST consegue atingir speedups médios (médias harmônicas) de 1.29 sobre uma arquitetura sem reuso e 1.09 sobre uma técnica não-especulativa de reuso de traces (DTM). / In this thesis, we present a novel approach to combine both reuse and prediction of dynamic sequences of instructions called Reuse through Speculation on Traces (RST). Our technique allows the dynamic identification of instruction traces that are redundant or predictable, and the reuse (speculative or not) of these traces. RST addresses the issue, present on Dynamic Trace Memoization (DTM), of traces not being reused because some of their inputs are not ready for the reuse test. These traces were measured to be 69% of all reusable traces in previous studies. One of the main advantages of RST over just combining a value prediction technique with an unrelated reuse technique is that RST does not require extra tables to store the values to be predicted. Applying reuse and value prediction in unrelated mechanisms but at the same time may require a prohibitive amount of storage in tables. In RST, the values are already stored in the Trace Memoization Table, and there is no extra cost in reading them if compared with a non-speculative trace reuse technique. . The input context of each trace (the input values of all instructions in the trace) already stores the values for the reuse test, which may also be used for prediction. Our main contributions include: (i) a speculative trace reuse framework that can be adapted to different processor architectures; (ii) specification of the modifications in a superscalar, superpipelined processor in order to implement our mechanism; (iii) study of implementation issues related to this architecture; (iv) study of the performance limits of our technique; (v) a performance study of a realistic, constrained implementation of RST; and (vi) simulation tools that can be used in other studies which represent a superscalar, superpipelined processor in detail. In a constrained architecture with realistic confidence, our RST technique is able to achieve average speedups (harmonic means) of 1.29 over the baseline architecture without reuse and 1.09 over a non-speculative trace reuse technique (DTM).

A Execução Condicional Dinâmica (DCE) é uma alternativa para redução dos custos relacionados a desvios previstos incorretamente. A idéia básica é buscar todos os fluxos produzidos por um desvio que obedecem algumas restrições relativas à complexidade e tamanho. Como conseqüência, um número menor de previsões é executado, e assim, um número mais baixo de desvios é incorretamente previsto. Contudo, tal como outras soluções multi-fluxo, o DCE requer uma estrutura de controle mais complexa. Na arquitetura DCE, é observado que várias réplicas da mesma instrução são despachadas para as unidades funcionais, bloqueando recursos que poderiam ser utilizados por outras instruções. Essas réplicas são geradas após o ponto de convergência dos diversos fluxos em execução e são necessárias para garantir a semântica correta entre instruções dependentes de dados. Além disso, o DCE continua produzindo réplicas até que o desvio que gerou os fluxos seja resolvido. Assim, uma seção completa do código pode ser replicado, reduzindo o desempenho. Uma alternativa natural para esse problema é reusar essas seções (ou traços) que são replicadas. O objetivo desse trabalho é analisar e avaliar a efetividade do reuso de valores na arquitetura DCE. Como será apresentado, o princípio do reuso, em diferentes granularidades, pode reduzir efetivamente o problema das réplicas e levar a aumentos de desempenho. / The Dynamic Conditional Execution (DCE) is an alternative to reduce the cost of mispredicted branches. The basic idea is to fetch all paths produced by a branch that obey certain restrictions regarding complexity and size. As a consequence, a smaller number of predictions is performed, and therefore, a lower number branches is mispredicted. Nevertheless, as other multipath solutions, DCE requires a more complex control engine. In a DCE architecture, one may observe that several replicas of the same instruction are dispatched to the functional units, blocking resources that might be used by other instructions. Those replicas are produced after the join point of the paths and are required to guarantee the correct semantic among data dependent instructions. Moreover, DCE continues producing replicas until the branch that generated the paths is resolved. Thus, a whole section of code may be replicated, harming performance. A natural alternative to this problem is the attempt to reuse those replicated sections, namely the replicated traces. The goal of this work is to analyze and evaluate the effectiveness of value reuse in DCE architecture. As it will be presented, the principIe of reuse, in different granularities, can reduce effectively the replica problem and lead to performance improvements.

O reuso de água surge como um instrumento adicional para a gestão dos recursos hídricos, visando a redução da pressão sobre os mananciais de abastecimento, liberando as águas de melhor qualidade para os fins mais nobres, e trazendo uma série de benefícios específicos aos usuários, tais como o aumento de produtividade agrícola, a redução de custos com a compra de água e a preservação dos aqüíferos subterrâneos. Entretanto, enquanto a prática do reuso se dissemina no Brasil, não há a criação de nenhuma legislação específica visando regular o setor, proteger o meio ambiente e a saúde dos grupos de risco. Esta dissertação foi desenvolvida com o objetivo de fornecer uma base sobre a estrutura legal e institucional responsável pelo controle e regulação do reuso no Brasil. São apresentadas as diretrizes gerais sobre o conteúdo necessário para uma regulamentação específica, ressaltando-se o arcabouço institucional necessário (nível federal e local), os tipos de reuso que precisam ser regulamentados, os incentivos que podem ser criados, quais as condições para a outorga e a cobrança com a implementação do reuso e as condições de interface com o licenciamento ambiental. A abordagem do estudo visa fornecer ferramentas para a solução dos conflitos que possam surgir à medida que o reuso for implementado. Também foram consideradas as criações de um sistema nacional de informações sobre o reuso de água e de programas de educação para a promoção e entendimento do reuso. / Water reuse appears as an additional instrument for water resources management. It will contribute to reduce demand pressure to fresh water sources, liberating high quality waters for potable purposes and providing a series of benefits such as agricultural productivity increase, cost reduction and ground water preservation. However, while the practice of water reuse has already been implemented in Brazil, no specific legislation has been made available to regulate the sector and to provide environmental protection as well as health safeguards to the groups at risk. This dissertation was prepared with the objective of providing the basis for an institutional structure and a legal framework to control and to regulate the practice of water reuse in Brazil. Proposals were made for the build up of institutional arrangements, both at federal and watershed levels, the types of wastewater reuse to be regulated, incentives, conditions for the implementation of a command and control system as well as permit and charging considerations. The basic approach was directed to provide tools for the solution of conflicts that can occur when water reuse projects are implemented. Consideration was also given to the implementation of a national water reuse information system and educational programs to promote and to make the practice of reuse understood to the lay man.

A Engenharia de Software vem, ao longo das últimas décadas, merecendo cada vez mais atenção da comunidade cientifica. A capacidade de construir software com qualidade, dentro dos prazos e orçamentos, atendendo a demanda do mercado, um dos objetivos almejados pelas pesquisas nesta área. Dentro deste contexto, os Métodos Formais e a Reutilização de Software tem sido utilizados para aumentar a qualidade e a produtividade de Software. Os métodos formais possibilitam o desenvolvimento e a verificação de software através de uma notação matemática rigorosa. Este rigor matemático permite que aspectos de consistência, completeza e exatidão possam ser avaliados sistematicamente. Para serem consistentes, fatos declarados em uma especificação não devem ser contraditos em outro lugar. A consistência é garantida matematicamente, provando que fatos iniciais podem ser formalmente traçados (usando-se regras de inferência). A reutilização de software a uma técnica de aproveitamento de informações produzidas durante desenvolvimentos de software anteriores, com o objetivo de reduzir o esforço necessário para o desenvolvimento de um novo sistema. 0 pressuposto básico da reutilização é produzir sistemas de maior qualidade e confiabilidade de forma mais produtiva. Assim, a produtividade é aumentada a medida que soluções de problemas anteriores podem ser aproveitadas para resolver novos problemas. Existe uma tendência de explorar a reutilização nas fases iniciais do desenvolvimento de software. Esta tendência se justifica pela grande importância dada a estas fases. Entretanto, os produtos das fases iniciais são fortemente relacionados com o domínio da aplicação, fazendo com que a reutilização de especificações, de modelos de requisitos ou estratégias de projeto só possa ser realizada com sucesso entre aplicações da mesma família, ou seja, aplicações que compartilhem requisitos e restrições. A noção de domínio é, pois, fundamental a reutilização nas fases iniciais. Um trabalho importante nesta área é o de Maiden, que pesquisou a analogia como um paradigma para reutilização de especificações de requisitos, e identificou 22 domínios abstratos representados por um conjunto de predicados. Este trabalho esta inserido no projeto PROSOFT, que a um ambiente de desenvolvimento de software construído no Grupo de Sistemas de Informação do CPGCC/UFRGS sob a coordenação do Prof. Dr. Daltro Jose Nunes e tem como objetivo apoiar o engenheiro de software desde a analise de requisitos ate a implementação do programa utilizando métodos formais. Ambientes de desenvolvimento de software que se propõem a ajudar o engenheiro de software não podem desprezar o potencial da reutilização, visto que esta técnica oferece condição de se produzir software com mais qualidade de forma mais produtiva Na atual fase de desenvolvimento do PROSOFT, não existe um modelo de reutilização. Se um usuário desejar construir um novo sistema, o ambiente não apresenta suporte para auxiliá-lo na localização e recuperação de especificações de requisitos já implementadas que poderiam ser adaptadas a uma nova solução. Portanto este trabalho tem como objetivo apresentar e especificar formalmente uma ferramenta de reutilização de requisitos para o ambiente PROSOFT. O modelo de reutilização de requisitos desenvolvido por Maiden, "reutilização de especificá-lo de requisitos por analogia" , foi utilizado como referência. / During the last decades Software Engeneering has caught the attention of the scientific community. The ability to develop Software with quality, in the time and cost estimated according to the marketing, is one of the desired goals in this research area. In this context, Formal Methods and Software Reuse have been used to improve Software's quality. Formal Methods enables the software development and verification through a rigorous mathematical notation. This mathematical rigidity allows the systematic assessment of aspects like consistency, completion and correction. The consistency is mathematicaly guaranteed, proving that initial facts are formaly traced (using inference rules). Software Reuse is a technique for making good use of the information produced in previous developments, with the purpose of reducing the efforts to develop new sytems . The basic goal in reusing is to produce systems with higher quality and robustness in a more efficient fashion. There is a tendency to explore the reuse in the initial phases of software development. This is justified by the great importance given to these phases. Nevertheless, the products of the initial phases are strongly related to the application domain, causing the specifications, requirements model or projects strategies reuse succeed only with applications of the same class, that is, applications sharing requirements and restrictions. The notion of domain is fundamental for reusability of software in the initial phases. An important work in this area is Maiden's doctoral thesis, which presents the research of the analogy as a paradigm of requirements specifications reusability , and the identification of 22 abstract domains represented by a predicate set. This work is part of the PROSOFT project, a software development environment built by the CPGCC/UFRGS Information Systems Group, with the purpose of supporting the software engineer, from the requirements analysis to the program implementation using formal methods. Software development environments that propose to help the software engineer cannot ignore the potential for reuse, as this technique offers conditions to produce higher quality software in a more productive way. In the PROSOFT's current development, there is no reuse model. If the user wants to build a new system, the environment does not have any support to help him/her in the identification and recovery of requirements specifications that could be adjusted to the new solution. Hence this work has the purpose of presenting and formaly specifying a requirement reuse tool for the PROSOFT environment. Maiden's requirement reuse model "Analogical Requirement Specification Reuse" was used as reference.

Na presente tese, apresentamos uma nova abordagem para combinar reuso e prvisão de seqüências dinâmicas de instruções, chamada Reuso por Especulação em traces (RST). Esta técnica permite a identificação dinâmica de traces de instruções redundantes ou previsíveis e o reuso (especulativo ou não) desses traces. RST procura resolver a questão de traces que não são reusados por seus valores de entradas de Traces (DTM). Em estudo anteriores, esses traces foram contabilizados como sendo cerca de 69% de todos os traces reusáveis. Uma das maiores vantagens de RST sobre a combinação de um mecanismo de previsão com uma técnica de reuso de valores em que mecanismos não são relacionados é que RST não necessita de tabelas adicionais para o armazenamento dos valores a serem previstos. A aplciação de reuso e previsão de valores pela simples combinação de mecanismos pode necessitar de uma quantidade proibitiva de espaço de armazenamento. No mecanismo RST, os valores já estão presentes na Tabela de Memorização de Traces, não incorrendo em custos adicionais para lê-los se comparado com uma técnica não-especulativa de reuso de traces. O contexto de entrada de cada trace (os valores de entrada de todas as instruções contidas no trace) já armazenam os valores para o teste de reuso, os quais podem ser também utilizados para previsão de valores para o teste de reuso, os quais podem ser também utilizados para previsão de valores. As principais contribuições de nosso trabalho incluem: (i) um framework de reuso especulativo de traces que pode ser modificado para diferentes arquiteturas de processadores; (ii) definição das modificações necessárias em um processador superescalar e superpipeline para implementar nosso mecanismo; (iii) estudo de questões de implementação relacionadas à essa arquitetura; (iv) estudo dos limites de desempenho da nossa técnica; (v) estudo de uma implementação RST limitada por fatores realísticos; e (vi) ferramentas de simulação que podem ser utilizadas em outros estudos, representando um processador superescalar e superpipeline em detalhes. Salientamos que, em uma arquitetura utilizando mecanismos realistas de estimativa de confiança das previsões, nossa técnica RST consegue atingir speedups médios (médias harmônicas) de 1.29 sobre uma arquitetura sem reuso e 1.09 sobre uma técnica não-especulativa de reuso de traces (DTM). / In this thesis, we present a novel approach to combine both reuse and prediction of dynamic sequences of instructions called Reuse through Speculation on Traces (RST). Our technique allows the dynamic identification of instruction traces that are redundant or predictable, and the reuse (speculative or not) of these traces. RST addresses the issue, present on Dynamic Trace Memoization (DTM), of traces not being reused because some of their inputs are not ready for the reuse test. These traces were measured to be 69% of all reusable traces in previous studies. One of the main advantages of RST over just combining a value prediction technique with an unrelated reuse technique is that RST does not require extra tables to store the values to be predicted. Applying reuse and value prediction in unrelated mechanisms but at the same time may require a prohibitive amount of storage in tables. In RST, the values are already stored in the Trace Memoization Table, and there is no extra cost in reading them if compared with a non-speculative trace reuse technique. . The input context of each trace (the input values of all instructions in the trace) already stores the values for the reuse test, which may also be used for prediction. Our main contributions include: (i) a speculative trace reuse framework that can be adapted to different processor architectures; (ii) specification of the modifications in a superscalar, superpipelined processor in order to implement our mechanism; (iii) study of implementation issues related to this architecture; (iv) study of the performance limits of our technique; (v) a performance study of a realistic, constrained implementation of RST; and (vi) simulation tools that can be used in other studies which represent a superscalar, superpipelined processor in detail. In a constrained architecture with realistic confidence, our RST technique is able to achieve average speedups (harmonic means) of 1.29 over the baseline architecture without reuse and 1.09 over a non-speculative trace reuse technique (DTM).

A Execução Condicional Dinâmica (DCE) é uma alternativa para redução dos custos relacionados a desvios previstos incorretamente. A idéia básica é buscar todos os fluxos produzidos por um desvio que obedecem algumas restrições relativas à complexidade e tamanho. Como conseqüência, um número menor de previsões é executado, e assim, um número mais baixo de desvios é incorretamente previsto. Contudo, tal como outras soluções multi-fluxo, o DCE requer uma estrutura de controle mais complexa. Na arquitetura DCE, é observado que várias réplicas da mesma instrução são despachadas para as unidades funcionais, bloqueando recursos que poderiam ser utilizados por outras instruções. Essas réplicas são geradas após o ponto de convergência dos diversos fluxos em execução e são necessárias para garantir a semântica correta entre instruções dependentes de dados. Além disso, o DCE continua produzindo réplicas até que o desvio que gerou os fluxos seja resolvido. Assim, uma seção completa do código pode ser replicado, reduzindo o desempenho. Uma alternativa natural para esse problema é reusar essas seções (ou traços) que são replicadas. O objetivo desse trabalho é analisar e avaliar a efetividade do reuso de valores na arquitetura DCE. Como será apresentado, o princípio do reuso, em diferentes granularidades, pode reduzir efetivamente o problema das réplicas e levar a aumentos de desempenho. / The Dynamic Conditional Execution (DCE) is an alternative to reduce the cost of mispredicted branches. The basic idea is to fetch all paths produced by a branch that obey certain restrictions regarding complexity and size. As a consequence, a smaller number of predictions is performed, and therefore, a lower number branches is mispredicted. Nevertheless, as other multipath solutions, DCE requires a more complex control engine. In a DCE architecture, one may observe that several replicas of the same instruction are dispatched to the functional units, blocking resources that might be used by other instructions. Those replicas are produced after the join point of the paths and are required to guarantee the correct semantic among data dependent instructions. Moreover, DCE continues producing replicas until the branch that generated the paths is resolved. Thus, a whole section of code may be replicated, harming performance. A natural alternative to this problem is the attempt to reuse those replicated sections, namely the replicated traces. The goal of this work is to analyze and evaluate the effectiveness of value reuse in DCE architecture. As it will be presented, the principIe of reuse, in different granularities, can reduce effectively the replica problem and lead to performance improvements.