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Proposta de identificação de ataques ao serviço SSH usando padrões no consumo de corrente em plataformas embarcadasGalvan, Victor Gabriel 22 November 2016 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents the obtaining of electric power consumption curves, from the
responses generated by an embedded low-cost Raspberry Pi 2 Model B system running the
Linux operating system Raspbian working as a remote access server SSH, which is assessed
through different types of access and brute force attacks dictionaries through specialized tools
Medusa and Hydra, as well as the tool Metasploit unspecialized. The energy behavior is
interpreted by a current consumption measurement system developed by low embedded
platform cost Arduino Uno that runs a current sensor based on ACS721ELC-5A Hall effect
chip, which has the ability to collect the variations generated by the platform test in response
to events produced by the proposed test scenarios, the data is processed by the framework
Matlab that collects, parses and normalizes using the Welch method, the current signal which
is interpreted by Arduino Uno subsequently presents a standard curve It features a particular
event based on scenarios of evidence. The results show the different curves standard patterns,
and contextualized on the types of scenarios evaluated subsequently presents a theoretical
mathematical model of the proposed power consumption, as well as rules or signatures
proposed to identify an attack using the detection method of standards used IDS Snort. These
current curves facilitate understanding and obtaining a pattern of current consumption for
each access and attack the embedded platform. / Este trabalho apresenta a obtenção de curvas de consumo de corrente elétrica, a partir
das respostas geradas por um sistema embarcado de baixo custo Raspberry Pi 2 Model
B executando o sistema operacional Linux Raspbian trabalhando como um servidor de acesso
remoto SSH, que é avaliado através de diferentes tipos de acessos e ataques de força bruta
com dicionários através das ferramentas especializadas Medusa e Hydra, como também a
ferramenta não especializada Metasploit. O comportamento energético é interpretado por um
sistema de medição de consumo de corrente desenvolvido pela plataforma embarcada de
baixo custo Arduino Uno que administra um sensor de corrente baseado no chip ACS721ELC-
5A de efeito Hall, que possui a capacidade de coletar as variações geradas pela plataforma de
teste em resposta aos eventos produzidos pelos cenários de provas propostos, os dados são
processados pelo Framework Matlab que coleta, analisa e normaliza por meio do método
de Welch o sinal de corrente que é interpretado pelo Arduino Uno, posteriormente apresentase
uma curva padrão que caracteriza um determinado evento baseado nos cenários de provas.
Os resultados apresentam as diferentes curvas padrões normalizadas, e contextualizadas nos
tipos de cenários avaliados, seguidamente apresenta-se um modelo matemático teórico do
consumo de corrente proposto, como também as regras ou assinaturas propostas para
identificar um ataque através do método de detecção por padrões que utilizada o IDS Snort.
Essas curvas de corrente facilitam o entendimento e obtenção de um padrão de consumo de
corrente para cada acesso e ataque na plataforma embarcada.
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Proposta de modelo para simular faltas em rede elétrica de serviço utilizada por foguetes de sondagem / Proposed model to simulate faults in the service electrical network used by sounding rocketsFábio Duarte Spina 18 December 2009 (has links)
Este trabalho apresenta propostas de modelos computacionais para representar os principais esquemas de aterramento e equipamentos presentes na rede elétrica de serviço que é utilizada por foguetes de sondagem, com a meta de permitir a verificação operacional e viabilidade técnica no contexto da distribuição de energia elétrica. Nesses modelos são simuladas as condições de operação nominal e em falta, sendo que essa última é realizada em pontos estratégicos da rede elétrica com o propósito de determinar valores máximos de corrente alcançados pelo sistema nessas condições. Os valores de corrente obtidos nessas simulações são principalmente utilizados como referência na escolha do esquema de distribuição da energia elétrica mais adequada para ser utilizado pela rede embarcada em foguetes de sondagem e na determinação de características elétricas mínimas que os equipamentos de bordo devem possuir a fim de atenderem as condições nominais e suportar as possíveis faltas que podem acometer o sistema. Os resultados satisfatórios obtidos nas simulações dos modelos computacionais elaborados para representar os esquemas de aterramento e equipamentos pertencentes à rede elétrica de serviço que é utilizada por foguetes de sondagem, apresentados neste trabalho, indicam que os modelos são consistentes e adequados aos propósitos que se destinam. / This work presents the proposals for computational models to represent the main grounding schemes and equipment used in the service electrical network used by sounding rockets with the goal of enabling the operational verification and technical viability in the context of electrical power distribution. In these models are simulated the conditions of nominal operation and in fault, and the latter is carried out at strategic points in the electrical network with the purpose of determining maximum power achieved by the system under these conditions. The current values obtained in these simulations are mainly used as a guide in choosing the distribution of power best suited to be used by the service electrical network and the determination of electrical characteristics requirements that the equipment should possess in order to meet the nominal conditions and support the possible faults that can affect the system. The satisfactory results obtained in the simulations of the computer models designed to represent the grounding schemes and equipment belonging to the service electrical network used by sounding rockets, presented in this paper indicates that the models are consistent and appropriate to the purposes intended.
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Verificação de Programas Embarcados ANSI-C baseada em indução Matemática e InvariantesMelo, Raimundo Williame Rocha de, 92-99345-3625 10 August 2017 (has links)
Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-21T17:40:38Z
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Previous issue date: 2017-08-10 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The use of embedded systems, i.e., computer systems focused on performing specific
functions in larger (electronic or mechanical) systems, has been growing lately, and ensuring
the robustness of such systems has become increasingly important. There are several techniques
to ensure that a system is released without errors. In particular, formal verification of programs
is proving itself to be effective in the search for failures. In this work, an induction-proof
algorithm is described, which combines k-induction and invariants to verify and refute safety
properties in embedded ANSI-C software. Moreover, the proposed k-induction-based approach
infers invariants in the program to assist in verification tasks, using constraint refinement (i.e.,
polyhedral) to specify pre- and post-conditions.
We adopted two invariant generators to produce such and feed the k-induction algorithm,
which is implemented in the Efficient SMT-Based Context-Bounded Model Checker tool.
Public benchmarks were used to assess the effectiveness of our approach. In addition, a
comparison to other state-of-the-art verification tools using a set of benchmarks from the International
Competition for Software Verification in addition to embedded systems applications.
Experimental results have shown that the proposed approach, with and without invariants,
can verify a wide variety of safety properties in programs with loops and embedded software
from telecommunications, control systems, and medical domains. / O uso de sistemas embarcados, sistemas computacionais especializados para execução
em sistemas eletrônicos ou mecânicos tem crescido de forma vertiginosa devido a utilização
cada vez mais intensa de sensores, interfaces de rede e protocolos de comunicação em diversas
áreas. Por isso, é cada vez mais importante garantir a robustez desses sistemas, uma vez
que estão se tornando mais complexos e integrados. Existem várias técnicas para garantir que
um sistema seja entregue ao cliente sem erros, em particular, a verificação formal dos programas
tem se revelado eficaz na busca de falhas. Neste trabalho é descrito um algoritmo de
indução matemática conhecido como k-induction combinado ao uso de invariantes para verificar
e refutar propriedades de segurança em programas desenvolvidos na linguagem ANSI-C.
Em particular, a abordagem proposta infere invariantes no programa para auxiliar na verificação
de programas ANSI-C através da técnica de indução matemática através do refinamento
de restrição (i.e, poliédrico) para especificar pré- e pós-condições.
No método proposto, adotamos dois geradores de invariantes para produzir e alimentar
o algoritmo de indução matemática o qual é implementado na ferramenta Efficient SMT-Based
Context-Bounded Model Checker. A motivação para a combinação de invariantes com o algoritmo
de indução matemática é fechar um gap na verificação formal de programas que possuam
variáveis globais, além de programas com loops que possuem desvios condicionais e o número
de iterações é desconhecido. PIPS e PAGAI são as ferramentas utilizadas para analisar o código
e produzir invariantes indutivas responsáveis por guiar o algoritmo de indução matemática na
verificação do benchmark, sendo este o principal desafio do método proposto.
Para avaliar a eficácia da abordagem proposta neste trabalho, além de aplicações de
Sistemas Embarcados foram utilizados benchmarks públicos disponibilizados pela Competição
Internacional de Verificação de Software onde participam Universidades, pesquisadores, estudandantes
de doutorado de várias partes do mundo, e fornece amplo conjunto de casos de teste
para verificação. Além disso, foram utilizadas ferramentas estado-da-arte para a comparação
dos resultados e, assim mensurar a eficácia do método proposto.
Os resultados experimentais foram positivos e mostraram que o algoritmo de indução
matemática com invariantes pode verificar uma grande variedade de propriedades de segurança
em programas com loops e aplicações de sistemas embarcados de telecomunicações, sistemas
de controle e dispositivos médicos.
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Formal verification applied to attitude control software of unmanned aerial vehiclesChaves, Lennon Corrêa, 92-99155-6510 02 February 2018 (has links)
Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-10T17:55:53Z
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Previous issue date: 2018-02-02 / During the last decades, model checking techniques have been applied to improve overall
system reliability, in unmanned aerial vehicle (UAV) approaches. Nonetheless, there is little
effort focused on applying those methods to the control-system domain, especially when it
comes to the investigation of low-level implementation errors, which are related to digital controllers
and hardware compatibility. The present study addresses the mentioned problems and
proposes the application of a bounded model checking tool, named as Digital System Verifier
(DSVerifier), to the verification of digital-system implementation issues, in order to investigate
problems that emerge in digital controllers designed for UAV attitude systems. A verification
methodology to search for implementation errors related to finite word-length effects ( e.g.,
arithmetic overflows and limit cycles), in UAV attitude controllers, is presented, along with its
evaluation, which aims to ensure correct-by-design systems. Experimental results show that
failures in UAV attitude control software used in aerial surveillance, which are hardly found by
simulation and testing tools, can be easily identified by DSVerifier. / Durante as últimas décadas, técnicas de verificação de modelos tem sido utilizadas para
melhorar a confiabilidade de sistemas, no que diz respeito a veículos aéreos não-tripulados
(VANTs). Contudo, existem poucos esforços focados em aplicar esses métodos ao controle de
sistemas, especialmente os relativos à investigação de erros de implementação de baixo nível,
os quais estão relacionados a controladores digitais e compatibilidade de hardware. O presente
trabalho aborda os problemas mencionados e propõe a aplicação de uma ferramenta de verificação
limitada de modelos, conhecida como Digital System Verifier (DSVerifier) ou Verificador
de Sistemas Digitais, à verificação de implementação de sistemas digiais, com o objetivo de investigar
problemas em controladores digitais projetados para sistemas de atitude em VANTs.
Apresenta-se uma metodologia de verificação para procurar por erros de implementação relacionados
a efeitos de tamanho de palavra finita (i.e, estouros aritméticos e ciclos-limites), em
controladores de atitude de VANTs, juntamente com sua avaliação, o que visa garantir a corretude
desses sistemas. Resultados experimentais mostram que falhas encontradas em software de
controle de atitude de VANTs usados em vigilância aérea, as quais são dificilmente encontradas
pro simulação e ferramentas de teste, podem ser facilmente identificadas pelo DSVerifier.
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Projeto de um sistema embarcado de predição de colisão e pedestres baseado em computação reconfigurável / Design of an embedded system of pedestrian collision prediction based on reconfigurable computingLeandro Andrade Martinez 02 December 2011 (has links)
Este trabalho apresenta a construção de um sistema embarcado para detectar pedestres, utilizando computação reconfigurável com captura de imagens através de uma única câmera acoplada a um veículo que trafega em ambiente urbano. A principal motivação é a necessidade de reduzir o número vítimas causadas por acidentes de trânsito envolvendo pedestres. Uma das causas está relacionada com a velocidade de resposta do cérebro humano para reconhecer situações de perigo e tomar decisões. Como resultando, há um interesse mundial de cientistas para elaborar soluções economicamente viáveis que venham a contribuir com inovações tecnológicas direcionadas a auxiliar motoristas na condução de veículos. A implementação em hardware deste sistema foi desenvolvida em FPGA e dividida em blocos interconectados. Primeiramente, no pré-tratamento do vídeo, foi construído um bloco para conversão de dados da câmera para escala de cinza, em seguida, um bloco simplificado para a estabilização vertical dinâmica de vídeo. Para a detecção foram construídos dois blocos, um para detecção binária de movimento e um bloco de detecção BLOB. Para fazer a classificação, foi construído um bloco para identificação do tamanho do objeto em movimento e fazendo a seleção pela proporcionalidade. Os testes em ambiente real deste sistema demonstraram ótimos resultados para uma velocidade máxima de 30 km/h / This work proposes an embedded system to detect pedestrians using reconfigurable computing making the image acquisition through a mono-camera attached to a vehicle in an urban environment. This work is motivated by the need to reduce the number of traffic accidents, even with government support, each year hundreds of people become victims thus bringing great damage to the economy. As a result, there is also a global concern of scientists to promote economically viable solutions that will contribute to reducing these accidents. A significant issue is related to the speed of response of the human brain to recognize and or to make decisions in situations of danger. This feature generates a demand for technological solutions aimed at helping people to drive vehicles in several respects. The system hardware was developed in FPGA and divided into interconnected blocks. First, for the pretreatment of the video, was built a block for data conversion from the camera to grayscale, then a simplified block for vertical stabilization dynamic video. To detection, two blocks were built, one for binary motion detection and one for a BLOB detection. To classify, was built one block to identify the size of the object in motion by the proportionality and making the selection. The tests in real environment of this system showed great results for a maximum speed of 30 km / h
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Otimização de memória cache em tempo de execução para o processador embarcado LEON3 / Optimization of cache memory at runtime for embedded processor LEON3Lucas Albers Cuminato 28 April 2014 (has links)
O consumo de energia é uma das questões mais importantes em sistemas embarcados. Estudos demonstram que neste tipo de sistema a cache é responsável por consumir a maior parte da energia fornecida ao processador. Na maioria dos processadores embarcados, os parâmetros de configuração da cache são fixos e não permitem mudanças após sua fabricação/síntese. Entretanto, este não é o cenário ideal, pois a configuração da cache pode não ser adequada para uma determinada aplicação, tendo como consequência menor desempenho na execução e consumo excessivo de energia. Neste contexto, este trabalho apresenta uma implementação em hardware, utilizando computação reconfigurável, capaz de reconfigurar automática, dinâmica e transparentemente a quantidade de ways e por consequência o tamanho da cache de dados do processador embarcado LEON3, de forma que a cache se adeque à aplicação em tempo de execução. Com esta técnica, espera-se melhorar o desempenho das aplicações e reduzir o consumo de energia do sistema. Os resultados dos experimentos demonstram que é possível reduzir em até 5% o consumo de energia das aplicações com degradação de apenas 0.1% de desempenho / Energy consumption is one of the most important issues in embedded systems. Studies have shown that in this type of system the cache consumes most of the power supplied to the processor. In most embedded processors, the cache configuration parameters are fixed and do not allow changes after manufacture/synthesis. However, this is not the ideal scenario, since the configuration of the cache may not be suitable for a particular application, resulting in lower performance and excessive energy consumption. In this context, this project proposes a hardware implementation, using reconfigurable computing, able to reconfigure the parameters of the LEON3 processor\'s cache in run-time improving applications performance and reducing the power consumption of the system. The result of the experiment shows it is possible to reduce the processor\'s power consumption up to 5% with only 0.1% degradation in performance
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Análise e proposta de arquiteturas de hardware para veículos autônomos / Analysis and proposal of hardware architectures for autonomousSantos, Milton Felipe Souza, 1982- 23 August 2018 (has links)
Orientador: José Raimundo de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T02:36:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho analisa as possibilidades de arquiteturas de hardware buscando encontrar uma plataforma de desenvolvimento escalável e possível de se adaptar a diferentes estruturas mecânicas de veículos móveis. Esta plataforma deve ainda ter sensores suficientes para permitir comportamentos autônomos ao veículo. Para isto, de forma a entender melhor o conceito de autonomia, primeiramente foram analisadas as capacidades mentais humanas. Das capacidades estudadas foram escolhidas as capacidades de sensação, percepção, orientação e cognição como capacidades relacionadas ao hardware quando implantadas em veículos móveis artificialmente. Em seguida cada uma destas quatro capacidades mentais foi analisada a fundo buscando métodos e sistemas para solucionar estes problemas. Foram analisadas também as possibilidades de topologias em rede de forma a conectar os módulos individuais e propostos critérios de escolha dos módulos e topologias do sistema. Após todas estas análises exaustivas, onde somente as partes mais importantes foram incluídas neste trabalho, foi escolhida a topologia de barramento serial com arbitração em hardware para permitir modularidade, escalabilidade e confiabilidade. Como barramento elétrico foi escolhido o barramento CAN (Controller Area Network) que juntamente com diversos módulos especificados neste trabalho resultam na plataforma que foi chamada "Sistema Autônomo Completo". Com base neste sistema, foram propostos como resultados duas simplificações: uma baseada em veículos que operam no solo (bidimensional) e outra para veículos que operam em ambientes tridimensionais como o ar ou a água. Buscando um enfoque educacional foi proposta uma sequência de implantação do sistema autônomo completo e alguns estudos de casos estão apresentados. Com este trabalho foi possível estruturar e criar uma sequência de desenvolvimento de um veículo móvel robótico em fases que podem ser facilmente seguidas por escolas ou empresas / Abstract: This work analyzes hardware architectures of embedded systems, searching for a development platform of mobile robots. This platform must be scalable and easily adaptable to several types of mechanical designs of mobile vehicles. And it must have enough sensors in order to reach autonomous performance. For better understanding concepts of autonomy, the human brain capacities were studied. From the studied capacities, sensation, perception, representation and orientation were chosen. These four capacities were chosen as related with hardware implementations if artificially designed for mobile vehicles. Network topologies for connecting modules of independent methods for the artificial brain capabilities mentioned were also analyzed. For choosing the best proposal, some criteria were defined for the modules and system topologies. After this analysis, where only the most important parts were included, a topology was chosen. The chosen topology is the serial bus with hardware arbitration. The chosen electrical bus was the CANbus, which together with the other modules specified in this work resulted in the platform called "Full Autonomous Vehicle". Based on this system platform, simplifications were proposed: one focused on vehicles with two-dimensional movements, and other focused on vehicles with three-dimensional movements. Searching for an educational point-of-view, an implementation sequence was proposed for the full autonomous vehicle and some cases were studied. With this work was possible to organize and create a development sequence of a robotic mobile vehicle divided by phases. These phases can be easily followed by schools and companies / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica
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Protocolos TCP/IP para sistemas embarcadosPereira, Felipe Massia 03 August 2018 (has links)
Orientador : Celio Cardoso Guimarães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:41:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2003 / Mestrado
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Uma Abordagem Híbrida para Estimação de Desempenho de Comunicação em Plataformas Baseadas em BarramentosESMERALDO, Guilherme Álvaro Rodrigues Maia 09 March 2012 (has links)
Submitted by Pedro Henrique Rodrigues (pedro.henriquer@ufpe.br) on 2015-03-05T17:24:50Z
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Previous issue date: 2012-03-09 / Com o aumento da complexidade e demanda por desempenho dos sistemas embarcados e
redução do custo dos microprocessadores, projetistas de sistemas embarcados têm considerado
sistemas multiprocessadores como as soluções para suas aplicações. Com o avanço nas
tecnologias de integração tornou-se possível integrar em um chip bilhões de transistores. Desde
que um microprocessador embarcado utiliza somente alguns poucos milhões de transistores, dez
ou mais microprocessadores podem ser integrados em um único chip para formar um Multi-
Processor System-on-Chip (MPSoC). No projeto desses sistemas, são necessárias a especificação
e validação do comportamento funcional da aplicação do sistema antes da implementação final,
através de modelos funcionais executáveis e estruturas de testbenches. Técnicas, como Projeto
Baseado em Plataforma (PBP), procuram, através de reuso de componentes, bem como de
modelos abstratos em nível de sistema, fornecer mecanismos para simplificar e tornar mais
dinâmico o processo de desenvolvimento de MPSoCs, aumentando assim a produtividade dos
projetistas. Nesta abordagem, o sistema a ser desenvolvido é, inicialmente, especificado através
de uma descrição em alto nível, que sofrerá refinamentos até atingir a implementação final em
hardware. As funções do sistema, contidas nessa especificação, são selecionadas para serem
implementadas em software ou em hardware. Estes componentes fazem parte de uma arquitetura
predefinida, conhecida como plataforma, que pode ser modificada para ser adaptada às restrições
de projeto. MPSoCs são compostos por muitos componentes de processamento que executam
processo concorrentes que se comunicam, portanto suas arquiteturas de comunicação on-chip
devem atender às necessidades de comunicação das aplicações. Assim, enquanto existe uma
grande quantidade de trabalhos que suportam as fases de particionamento/mapeamento,
comparativamente, pouca pesquisa tem endereçado o problema de análise de comunicação para
auxiliar o projeto de arquiteturas de comunicação dessas sistemas. As técnicas existentes para
explorar as opções de configuração da estrutura de comunicação são imprecisas, pois fazem
estimativas estáticas, descartando efeitos dinâmicos da arquitetura, como contenção de
barramento, ou possuem baixa eficiência, pois têm que simular cada configuração do espaço de
projeto. O objetivo deste trabalho é oferecer suporte de análise de comunicação nos processos de
vi
seleção e refinamento das arquiteturas de comunicação, após a aplicação ter sido particionada e
mapeada para uma plataforma, de acordo com o PBP. O uso da abordagem proposta permite que
o projetista obtenha estimativas precisas de desempenho de comunicação para as configurações
de barramento de todo o espaço de projeto, e, consequentemente, possa selecionar uma
configuração que melhor atenda às restrições de comunicação do projeto.
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Algoritmos de sintese de Pipeline de processadores para sistemas embutidos : minimização de custos, numero de processadores e latencia / Algorithms for processors pipeline synthesis of embedded systems : cost, number of processors and latency minimizationSilva, Rogerio Sigrist 20 October 2006 (has links)
Orientador: Alice Maria B. H. Tokarnia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T23:40:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho descreve três algoritmos para a síntese de sistemas embutidos atendendo à restrição de desempenho representada pela taxa de chegada dos dados, através de uma estrutura de pipeline de processadores para execução das tarefas, ao mesmo tempo em que minimizam diferentes parâmetros de qualidade dos sistemas: número de processadores; custo e latência total. Os algoritmos realizam o particionamento hardware-software das tarefas, a alocação dos processadores, o mapeamento e escalonamento das tarefas. A alocação de processadores e o mapeamento e escalonamento de tarefas são problemas classificados como NP-Completo e, portanto, foram aplicados métodos heurísticos para suas resoluções. Como exemplos de aplicação são apresentados os pipelines sintetizados pelos algoritmos para grafos sintéticos e para um compressor de áudio digital (AC3). Os pipelines sintetizados atingem métricas de qualidade superiores a outros algoritmos publicados / Abstract: This work presents three heuristics for sinthesizing pipelined embedded systems that satisfy a throughput constraint derived from the maximum input data are adopting a pipeline structure of processors while minimizing system quality parameters: cost, number of processors, or number of stages. The algorithms perform tasks hardware-software partitioning, processors allocation and task mapping and scheduling. Since processors allocation and task mapping and scheduling are NP-Complete problems, heuristics methods were applied. The examples present the pipelines synthesized by the algorithms for large synthetic systems comparing the quality parameters minimization results and for a real audio compressor (AC3) application. The pipelines reached quality metrics higher than other published algorithms / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica
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