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 Santos_MiltonFelipeSouza_M.pdf: 3219713 bytes, checksum: c54c1e303b8b3f5087f884140423e2a6 (MD5) 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

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 Pereira_FelipeMassia_M.pdf: 1232996 bytes, checksum: 6534b5a29c260209081ce1c6168f6575 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

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 Silva_RogerioSigrist_M.pdf: 816659 bytes, checksum: 206ce45bc9176489805fd6c7f8f0e260 (MD5) 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

Orientador : Samuel Siqueira Bueno, Maria Beatriz F. de Toledo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-31T23:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maeta_SilvioMano_M.pdf: 6259937 bytes, checksum: a174c0c5edfad058b34e02ac7e7970c9 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Veículos aéreos semi-autônomos não tripulados apresentam um grande potencial, ainda pouco explorado, para aplicações de pesquisa e inspeção aérea através da coleta de informações do ambiente. Tais veículos permitem que o usuário possa definir a área a ser sobrevoada, a resolução temporal e espacial dos dados que devem ser obtidos e o tipo de sensor mais adequado para cada tipo de tarefa. Contudo, o desenvolvimento deste tipo de veículo é uma atividade bastante complexa pois envolve de um lado a integração de um grande número de componentes de hardware de diferentes tipos (computadores, sensores, atuadores, link de transmissão de dados) e por outro lado o desenvolvimento do software responsável por realizar em tempo real tanto a comunicação destes dispositivos quanto o seu uso para o controle e navegação do veículo. A definição e estabelecimento de uma arquitetura, tanto de hardware quanto de software, é o elemento básico para se realizar o desenvolvimento de uma infra-estrutura integrada adequada, capaz de suportar a operação autônoma do veículo robótico. O objetivo desta dissertação é apresentar o desenvolvimento da infra-estrutura embarcada do Projeto AURORA, que visa o desenvolvimento de dirigíveis não tripulados, com elevados graus de autonomia, para aplicações de inspeção aérea. Esta dissertação aborda: os elementos de hardware utilizados no sistema embarcado; as soluções encontradas para se realizar a integração dos mesmos e; o software embarcado, responsável por realizar o tratamento de dados sensoriais, a geração de comandos para atuadores e que, também, provê o suporte para o desenvolvimento, testes e validação de algoritmos de controle e navegação. O desenvolvimento de software foi feito utilizando-se as mais modernas técnicas de engenharia de software, que permitiram um processo acelerado de implementação e testes. A infra-estrutura desenvolvida foi validada através de vôos reais, onde o dirigível era controlado remotamente e também através de vôos semi-automáticos. Os dados de telemetria, além de permitirem o acompanhamento em tempo real dos vôos também foram utilizados em uma análise posterior, validando o correto funcionamento do sistema embarcado do dirigível. A principal contribuição desse trabalho foi o desenvolvimento de um sistema embarcado próprio para ser utilizado em sistemas robóticos autônomos, validado experimentalmente através da utilização em condições reais de operação. Os resultados mais relevantes são: sistema embarcado próprio para o desenvolvimento de sistemas robóticos autônomos, o que inclui a definição do hardware e a integração dos diversos sensores embarcados; software embarcado de tempo real dedicado e; infra-estrutura de simulação para a realização de testes dos algoritmos de controle e navegação / Abstract: Unmanned semi-autonomous aerial vehicles present a great and unexplored potential in aerial inspection and research, collecting data &om the environment. Such vehicles allow the user to define the region that must be monitored, data spatial and temporal resolution in which the data must be acquired, and the most adequate type of sensor for each kind of mlSSlon. However, the development ofsuch kind ofvehicle is a very complex task because it involves on one hand the integration of a great number of different hardware devices (computers, sensors, actuators, data transmission link), and on the other hand the development of the software responsible for executing, in real-time, the communication between these devices, and also for providing the control and navigation capability for the vehicle. The definition and the establishment of an architecture, both hardware and software, is the basic element to do the development of an adequate integrated intTastructure, capable of supporting the autonomous operation of the robotic vehicle. The main objective of this text is to present the developrnent of the ernbedded infrastructure of AURORA's Project, which aims at the development of unmanned airships with high autonomy levels for aerial inspection applications. This text covers the following subjects: hardware devices used in the embedded system; solutions to integrate these devices; and also the embedded software, which in responsible for the treatrnent of sensorial data, generation of commands for the actuators and, also, to provide an environment for the development, test and validation of the control and navigation algorithms. The software development was realized using the most modero software engineering techniques, which allowed an accelerated process of implementation and tests. The validation of the developed infrastructure was made in real flights in which the airship was remotely controlled and also through semi-automatic flights. The collected telemetry data allowed the observation of the flights in real-time and also were used in a posterior analysis, validating the correct functioning of the airship's embedded system. The main contribution of this work was the development of an embedded system appropriate to be used in autonomous robotic systems, which was validated experimentally in real operation conditions. The most relevant results are: a suitable ernbedded system for the development of autonomous robotic systems, including the definition of the embedded hardware and integration of the ernbedded sensors; a dedicated real-time embedded software and; simulation infrastructure that allows the test of control and navigation algorithms / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientadores: Rodolfo Jardim de Azevedo, Sandro Rigo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T12:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_RogerioAlves_M.pdf: 7699903 bytes, checksum: be514fda4ed9849ea41a1899010841c7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Com o aumento da complexidade dos sistemas eletrônicos, novos desafios foram surgindo na fase de projeto desses sistemas; assim, os requisitos de projeto estão cada vez mais complexos, implicando diretamente no time-to-market que torna-se cada vez mais difícil de ser cumprido. As abordagens tradicionais como o projeto RTL tornaram-se impraticáveis visto que é cada vez mais evidente a necessidade da criação de software paralelamente ao projeto de hardware. Nesse contexto, metodologias modernas como ESL têm sido utilizadas com sucesso, para que os projetistas possam solucionar esses problemas. Com o crescente numero de funcionalidades que os novos dispositivos implementam e o aumento da complexidade das aplica coes, muitas vezes exigem que esses dispositivos rodem um sistema operacional embarcado. Isso dificulta ainda mais o desenvolvimento homogêneo hardware/software, pois demanda a criação de plataformas virtuais completas capazes de executarem um sistema operacional e suas aplicações, e o desenvolvimento dessas plataformas não é uma tarefa trivial. Este trabalho apresenta a implementação de uma plataforma, em nível de sistema, completa da arquitetura LEON, utilizando a ferramenta ArchC. A plataforma apresentada permite executar um sistema operacional Linux e suas aplica coes, com suporte a gerenciamento de memoria virtual. Além de demonstrar as dificuldades e as limitações da ferramenta ArchC na geração desse tipo plataformas / Abstract: Design challenges in electronic systems increase with their size and the design require- ments, leading to even more pressure in time-to-market issues. Traditional approaches like RTL become unaffordable, due to the need for parallel development of hardware and software necessity. In this context, modern methodologies like ESL have been success- fully used to tackle this kind of problem. With the increasing number of features and the complexity of the applications to that new devices, these devices, in major, may need an embedded operating system. This poses a challenge in the homogeneous development of hardware and software, demanding a complex virtual platform development, capable of running an operating system and its applications. But, developing this kind of platform is not a simple task. This work presents an ArchC System Level Platform implementation, based on LEON architecture. This platform can execute a Linux operating system and user applications with virtual memory support. It besides demonstrates the challenges and limitations of the ArchC tools on development of this type of platform / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Esta tese aborda o problema de prover a independência de plataforma em transformações de modelos no contexto da MDA (Model Driven Architecture). A MDA é uma abordagem de desenvolvimento de software baseada na criação e na transformação de modelos. Assim, em MDA os modelos são os principais artefatos ao longo do ciclo de vida de desenvolvimento de software e as transformações desempenham um papel fundamental. No entanto, a maioria das iniciativas MDA são dedicadas, isto é, as características da plataforma são implicitamente especificadas nas regras de transformação. À medida que os aspectos ligados à plataforma não são separados das regras de transformação, para cada plataforma selecionada deve haver uma transformação de modelos correspondente. Por um lado, isto facilita o desenvolvimento de transformações de modelo. Por outro lado, a transformação torna-se limitada a uma plataforma específica, uma vez que os recursos da plataforma estão fortemente associados com as regras de transformação. Um dos desafios consiste em criar regras de transformação independentes das características da plataforma de implementação de sistemas de software. Esta tese propõe um método para a criação de transformações de modelo chamado PI-MT (Platform Independent - Model Transformations). O PI-MT é voltado ao desenvolvimento de software embarcado baseado em Sistemas Operacionais em Tempo-Real (RTOS - Real-Time Operating System). Além disso, o método permite a adaptação de transformações de modelos para diferentes plataformas baseadas em RTOS, por meio de modelos de plataforma explicitamente definidos. Como resultado, o método de PI-MT oferece independência entre as regras de transformação e as características da plataforma. / This thesis deals with the platform-independence matter in the Model Driven Architecture (MDA) context. MDA is an approach to software development based on the design and transformation of models. In the MDA approach models are the core artifacts throughout the entire software development lifecycle, and thus a key role is played by model transformations. Nevertheless, most MDA initiatives are dedicated, i.e., the platform features are implicitly employed in the transformation rules. As the aspects associated with the platform are not separated from the transformation rules, for each selected platform there must be a corresponding model transformation. On the one hand, this makes the model transformation development easier. On the other hand, model transformation becomes limited to a specific platform, once the platform features are strongly associated with the transformation rules. An open challenge consists of how to create transformation rules independently of the deployment platform features of software systems. This thesis proposes a method for creating model transformations, called PI-MT (Platform Independent - Model Transformations). The PI-MT is particularly applied to embedded software development based on Real-Time Operating Systems (RTOS). In addition, it allows the adaptation of the model transformation process to different RTOS-based platforms by means of Platform Models explicitly defined. As a result, the PI-MT method provides independence between the model transformation rules and the platform features.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-05-12T18:54:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Diego Mafioletti.pdf: 3702852 bytes, checksum: 6f58b3bb600eedaceeb437d10afde1f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-05-13T16:00:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Diego Mafioletti.pdf: 3702852 bytes, checksum: 6f58b3bb600eedaceeb437d10afde1f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-13T16:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Diego Mafioletti.pdf: 3702852 bytes, checksum: 6f58b3bb600eedaceeb437d10afde1f9 (MD5) / Redes Definidas por Software (SDN) prometem um caminho tecnológico para fortalecer os usuários com habilidade de inovar em suas redes. Porém, a diversidade de switches de rede que suportam SDN ainda é um obstáculo para os engenheiros de rede dispostos a desenvolver aplicações inovadoras devido à implementação do hardware ser fechada e proprietária. Essa diversidade implica em desafios significantes no controle dos switches SDN e o desenvolvimento de aplicações SDN de alta performance, o que não contempla um dos pilares de SDN: permitir a pesquisa e inovação em redes de computadores. A proposta deste trabalho é explorar o limite de alguns equipamentos commodities de rede, tal como o switch Mikrotik RouterBoard, no qual seu firmware original é substituído pelo OpenWRT, uma distribuição baseada no GNU Linux, juntamente com o Open vSwitch (OvS), um switch virtual de código aberto independente de hardware, para a criação de um novo ambiente para experimentação em redes de computadores. Como prova de conceito, o protótipo foi implementado em switches comerciais de baixo custo, conduzindo experimentos com o objetivo de analisar certas características do protocolo OpenFlow portadas nestes equipamentos, como quantidade máxima de entradas na tabela de fluxo, a vazão de dados possível utilizando tamanhos variados de pacotes de rede, comparando seus resultados com a implementação original disponibilizada pelo fabricante e a influência da utilização da CPU do switch no resultado. Por fim, foi construído um switch com balanceamento de carga estocástico utilizando tabelas de grupos, um recurso disponível no OpenFlow a partir da versão 1.2, que somente foi possível graças à natureza de código fonte aberto das ferramentas escolhidas. Esta combinação de plataformas abertas representa um passo natural no desenvolvimento, implementação, e avaliação de aplicações SDN. / Software Defined Network (SDN) promises a technological path to empower users with the ability to innovate in their networks. However, the diversity of network switches supporting SDN are still roadblocks for network engineers willing to develop innovative applications due to the closed and proprietary hardware implementation. This diversity leads to significant challenges in the control of SDN switches and the development of high performance SDN applications, hampering the core proposal of SDN: to enable fast innovation in real networks. The proposal of this work is to explore the limits of some commodity network hardware, such as Mikrotik RouterBoard switch, in which its proprietary firmware was replaced by the OpenWRT, a distribution based on GNU Linux, together with the Open vSwitch (OvS), a hardware-agnostic open source virtual switch, to create a new environment for experimentation in computer networking. As proof of concept, the prototype was implemented in low cost commercial switches, conducting experiments in order to analyze certain features of the OpenFlow protocol ported in these equipment, such as maximum number of entries in the flow table, the data plane performance using different sizes of network packets, comparing their results with the original implementation provided by the manufacturer and the influence of switch CPU utilization in the result. This combination of open platforms represent a natural step in the development, deployment, and evaluation of SDN applications.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-21T10:04:59Z No. of bitstreams: 1 2013_RenatoCoralSampaio.pdf: 3776105 bytes, checksum: ec34db0ab9261723cadcfe2fd5f9432e (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-14T11:52:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_RenatoCoralSampaio.pdf: 3776105 bytes, checksum: ec34db0ab9261723cadcfe2fd5f9432e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-14T11:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_RenatoCoralSampaio.pdf: 3776105 bytes, checksum: ec34db0ab9261723cadcfe2fd5f9432e (MD5) / A Codificação de áudio está presente hoje nos mais diversos aparelhos eletrônicos desde o rádio, a televisão, o computador, os tocadores de música portáteis e nos celulares. Em 2007, o governo do Brasil definiu o padrão do Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD) que adotou o AAC Advanced Audio Coding para codificação de áudio. Neste trabalho, utilizamos a abordagem de coprojeto combinando software e hardware para implementar uma solução de alto desempenho e baixo consumo de energia em um FPGA, capaz de decodificar até 6 canais de áudio em tempo real. Apresentamos os detalhes da solução bem como os testes de desempenho e qualidade. Por fim, apresentamos os resultados de utilização de hardware e performance juntamente com uma comparação com as demais soluções encontradas na literatura. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Audio Coding is present today in many electronic devices. It can be found in radio, tv, computers, portable audio players and mobile phones. In 2007 the Brazilian Government defined the brazilian Digital TV System standard (SBTVD) and adopted the AAC - Advanced Audio Coding as the audio codec. In this work we use the co-design of hardware and software approach to implement a high performance and low energy solution on an FPGA, able to decode up to 6 channels of audio in real-time. The solution architecture and details are presented along with performance and quality tests. Finally, hardware usage and performance results are presented and compared to other solutions found in literature.

Orientadores: Rodolfo Jardim de Azevedo, Paulo César Centoducatte / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T03:13:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ecco_LeonardoLuiz_M.pdf: 1421385 bytes, checksum: f67461dbfc9c1fb6597942f22c234b0a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Processadores RISC podem ser usados para atender a crescente demanda por desempenho requerida por sistemas embarcados. Entretanto, essas arquiteturas têm como desvantagem uma densidade de código ruim. Recodificações do conjunto de instruções, como o MIPS16 e o Thumb, representam uma abordagem eficiente para lidar com esse problema. Esse trabalho propõe uma codificação alternativa para a arquitetura SPARCv8. A nova codificação, chamada SPARC16, foi projetada com a ajuda de um modelo de programação linear inteira. As novas instruções utilizam 16 bits para serem codificadas e são facilmente traduzidas para suas correspondentes no conjunto de instruções original em tempo de execução, tornando possível posicionar um descompressor antes do estágio de decode de um processador SPARC e usar o restante do pipeline de forma transparente. O descompressor foi projetado e integrado no processador Leon 3 (SPARCv8) e ocasionou um acréscimo de 24% na área e nenhuma penalização na freqüência. Apenas um montador foi implementado para a extensão SPARC16. O descompressor foi validado através de programas que exercitam todas as instruções SPARC16 escritos diretamente em linguagem de montagem. As razões de compressão dos programas dos benchmarks Mediabench e Mibench foram obtidas inferindo como código SPARCv8 seria representado com instruções SPARC16. Através desse método, razões de compressão de até 58% foram atingidas (para o programa cjpeg) com uma média de 61.27% para os programas do Mediabench e 60.77% para os programas do Mibench. Utilizando a mesma abordagem, uma avaliação da mudança trazida pelo uso de SPARC16 nos padrões de acesso à cachê de instruções foi feita e mostrou reduções no número de misses até superiores a 50% / Abstract: RISC processors can be used to face the ever increasing demand for performance required by embedded systems. Nevertheless, these architectures have as drawback a poor code density. Alternate encodings for instruction sets, such as MIPS16 and Thumb, represent an effective approach to deal with this problem. This work proposes an alternate encoding for the SPARCv8 architecture. The new encoding, called SPARC16, was designed with the aid of an integer linear programming model. The new instructions are 16-bits wide and are easily translated to its 32-bit counterparts during execution time, making it possible to place a decompressor engine before the decode stage of a SPARC processor and use the remaining of the pipeline transparently. The decompressor engine was designed and integrated into the Leon 3 processor (SPARCv8) and caused an increase of 24% in area and no timing overhead. Only an assembler was implemented for the SPARC16 extension. The decompressor engine was validated using programs that cover all the SPARC16 instructions written directly in assembly language. The compression ratios for the programs belonging to the Mediabench and Mibench benchmarks were obtained inferring how SPARCv8 code would be represented with SPARC16 instructions. Through this method, compression ratios as low as 58% were achieved (for the cjpeg program) with an average of 61.27% for the Mediabench programs and 60.77% for the Mibench programs. Using the same approach, an evaluation of the change brought by the use of SPARC16 in the instruction cache access patterns was performed and showed reductions in the number of misses even greater than 50% / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Sandro Rigo, Guido Araujo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T09:47:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albertini_BrunodeCarvalho_M.pdf: 662858 bytes, checksum: 2f20414069e7bee35628c149a740056a (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Com o passar do anos, os sistemas digitais estão se tornando cada vez mais complexos, aglutinando processadores de propósito geral com hardware e barramentos especializados em uma única pastilha de silício, devido às restrições de consumo, espaço e desempenho. Para contornar esta complexidade e o curto time-to-market, os projetistas estão adotando novas metodologias de descriçãao de hardware em alto nível baseadas em linguagens de descrição de sistemas como o SystemC. Estas descrições permitem o desenvolvimento e o teste do software cedo, sobre um ambiente simulado, e são mais rápidas de escrever e simular que as descrições em baixo níivel. A desvantagem é a perda da precisão da simulação no que diz respeito aos ciclos de clock, que pode ser ignorada nas fases iniciais de projeto. O ArchC é um projeto do LSC que tem como alvo a geração de simuladores de conjuntos de instruções e outras ferramentas a partir de modelos descritos em uma linguagem similar a SystemC. Os simuladores gerados são compatíveis com SystemC e podem ser compilados com ferramentas gratuitas como GCC. Seguindo os passos da indústria, ele suporta descrições de alto nível com comunicação por chamada de funções (TLM ¿ Modelagem em nível de transações ) desde a versão 2.0. Um problema comum quando se está desenvolvendo hardware especializado usando linguagens de descrição de alto nível é a depuração. A utilização das ferramentas existentes como o GDB (GNU Debugger) não é trivial dado que a biblioteca SystemC passa a fazer parte do simulador quando este é compilado. Propomos uma metodologia de depuração baseada em reflexão computacional de módulos SystemC para gerar dicionários que alimentam um módulo capaz de inspecionar e alterar outros módulos em tempo de execução. No presente trabalho, apresentaremos a ARP, a plataforma de referência do ArchC. Seu público alvo são os arquitetos de projetos baseados em plataformas, fornecendo um ambiente para o desenvolvimento de plataformas utilizando simuladores ArchC e os novos usuários, introduzindo o protocolo de comunicação do ArchC, o SystemC e as metodologias relacionadas ao projeto de plataformas / Abstract: Digital systems are becoming more and more complex through the years, putting general purpose processors together with specialized hardware and buses into the same silicon die, due to power, area and performance constraints. In order to deal with this complexity and a short time-to-market, designers are adopting high level hardware descriptions, based on languages such as SystemC. Those descriptions permit early software development and test under a simulated environment, and are also faster to be coded and simulated than low level descriptions. The tradeoff is the loss of simulation precision regarding clock cycles, that can be ignored in early project phases. ArchC is an architecture description language aiming retargetable instruction set simulator generation described in a SystemC like language. The generated simulator is full SystemC compatible and can be compiled with free available tools, as GNU GCC. Following industry path, it supports high level descriptions with Transaction Level Modeling (TLM) communication capabilities since version 2.0. A common problem when developing specialized hardware using high level description languages is debugging. The use of existing tools like GDB (GNU Debugger) is not straightforward since SystemC library becames part of the executable simulator. We propose a new platform debugging methodology based on computational reflection of SystemC modules to generate a dictionary. This dictionary feeds a special SystemC module capable of inspecting and changing attributes of platform modules at run time. In the present work, the ArchC Reference Platform is introduced. It aims the platform based architects, supplying a framework for platform design using ArchC simulators, introducing ArchC communication protocol, SystemC and platform design methodologies / Mestrado / Arquitetura de Computadores / Mestre em Ciência da Computação