Orientador: Roberta Spolon / Banca: Marcos Antônio Cavenaghi / Banca: Ronaldo Augusto de Lara Gonçalves / Resumo: O processo de compartilhamento de arquivos passou por grande evolução desde a criação dos computadores, até os dias atuais. Esta evolução teve início com o compartilhamento de dados em computadores de grande porte, passando pela criação das mídias removíveis e, posteriormente, beneficiando-se dos avanços nas tecnologias de redes de computadores. Nesta última, é possível verificar duas fases distintas, a primeira, em que a arquitetura predominante foi cliente/servidor, e a segunda, na qual busca-se voltar às origens da Internet, e utilizar largamente o conceito de computação peer-to-peer. Apesar de todo avanço ocorrido com o compartilhamento de arquivos peer-to-peer, desde seu surgimento no final da década de noventa até os dias atuais, verifica-se que todo o avanço ocorrido ainda não foi suficiente para garantir a plena excelência no que esta tecnologia foi proposta, facilitar a troca de arquivos entre usuários e sistemas. Assim, esta dissertação apresenta um modelo de indexação e acesso a arquivos compartilhados, de maneira totalmente descentralizada e autônoma. Além disso, busca-se criar mecanismos de acesso ao conteúdo compartilhado através de padrões da indústria, oferecendo acesso a estes arquivos para diversas aplicações e sistemas, por exemplo, navegadores web, o qual foi foco de um estudo de caso neste trabalho, onde foi possível verificar todos os benefícios e viabilidade de tal modelo. / Abstract: The file sharing process has evolved significantly since the creation of the first personal computers to the present days. Such evolution begun with the possibility of data sharing among the users of a same supercomputer, passed through the creation of removable storage devices and, after that, took advantage in the technology advances in computer networks. In this last phase, it is possible to distinguish two different approaches one based on a client-server architecture, and another aiming to use the peer-to-peer concepts for data access. The growth in the adoption of peer-to-peer approaches, however, still have not been enough to guarantee the primary goal of this approach, which is to simplify access to shared data, due to the existence of multiple incompatible peer-to-peer networks. In this context, this dissertation presents a completely decentralized and autonomic approach to data indexing and access. In this sense, this approach intends to provide mechanisms to access data stored on independent peer-to-peer networks using industry standards, and offering access to such data to user and system applications, such as the web browsers, which was the focus of study case in this work, and made possible to verify all it's benefits and feasibility. / Mestre

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000409163-Texto+Completo-0.pdf: 1281906 bytes, checksum: a8189d2aee06ad9ac115ad10de30a322 (MD5) Previous issue date: 2008 / The demand for computer processing power has increased in the past years, resulting in computers that provide such capacity. Sometimes different approaches have also being developed to improve computing power by joining together a set of computers, for example in clusters of computers. Currently we have access to this type of solutions but we do not use all their computing power the best way we could. This may lead to a situation in which resources are being wasted. In order to avoid the waste of computing resources, lately the use of virtual machines have been widely used. A virtual machines is a software layer that creates an environment in which several systems can be executed as if they had their own private computer. One solution that allows this approach is Xen. Xen is a paravirtualizer that allows several different operating systems to run as if they were using different computers. The scheduling of the different operating systems that are running in the same computer is performed by one of three possible strategies provided by Xen. The standard scheduler is called "SMP Credit Scheduler", which is recommended when running Xen on multiprocessing computers because it allows load balancing among virtual and real processors. Despite being the best current Xen scheduler, the SMP Credit Scheduler still does not fully use the computing power of a machine. This work proposes to improve the use of the machine by the operating systems (virtual machines) that are running on Xen. We propose a system that dynamically changes the configuration of the virtual machines. Our system will reallocate resources that are not being used by a virtual machine to a virtual machine that needs more resources. / A demanda por poder computacional é cada vez maior, e conseqüentemente leva ao desenvolvimento de equipamentos com capacidades de processamento cada vez maiores para suprí-la. Hoje em dia temos acesso a computadores com poder computacional cada vez maior, porém em sua grande maioria, esse poder computacional é apenas parcialmente utilizado, causando uma ociosidade dos recursos disponíveis, o que pode acarretar aumento de custos. Ao analisarmos a situação do aumento do poder computacional, a idéia de ociosidade de processamento da maioria dos computadores e em contrapartida, a possibilidade de uma melhor utilização de recursos, podemos explicar a renovação de tecnologias que podem vir a suprir essas necessidades. Entre várias destas tecnologias podemos citar clusters e grades computacionais, e entre outras, uma das tecnologias em ascensão são as máquinas virtuais. Uma máquina virtual consiste em um software que cria um ambiente sobre um sistema operacional, possibilitando uma execução abstraída do hardware de vários outros sistemas, sendo transparente para o usuário essa interação. Dentre vários ambientes que suportam o uso de máquinas virtuais, utilizamos o Xen que proporciona a portabilidade de sistemas operacionais sobre um sistema operacional Linux e permite compartilhar uma simples máquina para vários clientes rodando sistemas operacionais distintos. O Xen pode utilizar um de três escalonadores, onde o SMP Credit Scheduler é o escalonador padrão, recomendado para máquinas multiprocessadas por permitir balanceamento de processadores virtuais entre os processadores reais. Porém, o SMP Credit Scheduler ainda tem algumas limitações referentes a uma utilização melhor dos recursos da máquina. Com o objetivo de superar algumas dessas limitações, este trabalho apresenta a proposta e implementação de um subsistema que altera dinamicamente configurações do escalonador SMP Credit, realocando recursos destinados a máquinas virtuais que não estejam utilizando todo o processamento disponível, direcionado-as às máquinas virtuais que necessitem desse processamento. Por fim, apresentamos uma avaliação do uso desse subsistema frente ao escalonador SMP Credit em diversas configurações possíveis.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000391468-Texto+Completo-0.pdf: 1977797 bytes, checksum: 98ced407f5dc7058c0f7c4c8c11f2102 (MD5) Previous issue date: 2007 / Fulfilling Quality of Service (QoS) requirements in embedded systems, e. g., multimedia systems, can be provided in an end-to-end manner, i. e., from a data generator point to a data consumer point. Management and control mechanisms are necessery in operating systems’ (OS) internals, for OSs play a important role in end-to-end QoS provision. The implementation of such mechanisms includes admission control and resource reservation, as well as process scheduling control and active monitoring of the delivered QoS. QoS provisioning for embedded real-time operating systems is the main subject of this work, which presents the study and implementation of processor time reservation in an embedded system scheduler. Based on concepts and analysis of related works, a new scheduling algorithm, ER-EDF, is proposed. EREDF adds performance and simplified hard real-time support to applications. / Atender requisitos de qualidade de serviço (QoS, do inglês, Quality of Service) em sistemas embarcados como, por exemplo, de multimídia, pode ser realizado de forma fim-a-fim, i. e., de um ponto de geração de dados a um ponto de consumo de dados. A inserção de mecanismos de controle e gerência da qualidade faz-se necessária internamente aos sistemas operacionais (SO), pois SOs têm um importante papel na provisão de QoS fim-a-fim. A implementação de tais mecanismos inclui controle de admissão e reserva de recursos, bem como, o controle de escalonamento de processos e monitoração ativa de QoS entregue. Neste trabalho foram realizados o estudo e a implementação da provisão de QoS em escalonadores para sistemas operacionais embarcados de tempo-real. Baseado em conceitos e análise de trabalhos relacionados, um novo algoritmo de escalonamento, ER-EDF, é proposto. ER-EDF apresenta melhorias de performance e suporte simplificado às tarefas de tempo-real do tipo hard.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412052-Texto+Completo-0.pdf: 2710960 bytes, checksum: 3a4a797f7364a564f81a7cff382241eb (MD5) Previous issue date: 2009 / The constant evolution of computing technologies has allowed an increase in computers processing power, and in certain situations, such computational power is not fully used. In order to effectively use the processing capacity of computers, companies are increasingly using virtualization. Virtualization is a technique that allows running multiple operating systems on a single device. Thus, the use of virtualization on a single physical server can keep multiple operating systems with different applications running simultaneously. When these applications are ported into a virtualized environment, their resource levels should be constantly monitored and adjusted to avoid situations in which the quality of service is deteriorated or to provide a better hardware use. In these situations it is important to implement a Service Level Agreement (SLA) that monitors the quality of service delivered by these applications. Meanwhile, Monitors of Virtual Machines, such as Xen, do not have the functionality to reallocate resources based on the rules defined by SLAs. Aiming to overcome this limitation, this work proposes to dynamically reallocate resources in virtualized environments through the use of requirements derived from SLAs. The reallocation of resources seeks to satisfy the demand for resources of a virtual machine (VM), for instance, having more users than expected in the SLA, by reallocating resources (processor and memory) that are not being used by the other VMs. / A constante evolução das tecnologias computacionais tem possibilitado um aumento no poder de processamento dos computadores, sendo que em determinadas situações esse poder computacional não é plenamente utilizado. Para utilizar efetivamente a capacidade de processamento dos computadores, cada vez mais as empresas de processamento de dados (data center) se utilizam da virtualização. A virtualização é uma técnica que permite a execução de diversos Sistemas Operacionais em um único equipamento. Desta forma, com o uso da virtualização um único servidor físico pode manter diversos Sistemas Operacionais, com diferentes aplicações sendo executadas simultaneamente. Quando essas aplicações são portadas para um ambiente virtualizado, devem ter seus níveis de recursos constantemente monitorados e ajustados para se evitar situações de degradação da qualidade do serviço ou prover uma melhor utilização do hardware. Nestas situações é importante implementar um Service Level Agreement (SLA) que controle a qualidade do serviço entregue por estas aplicações. Entretanto, os Monitores de Máquinas Virtuais, como por exemplo, o Xen, não possuem a funcionalidade de se realocar recursos com base nas regras definidas nos SLAs. Com o objetivo de superar esta limitação, este trabalho propõe a realocação dinâmica de recursos em ambientes virtualizados a partir de requisitos derivados de SLAs. A realocação de recursos, busca também atender a demanda por recursos, por exemplo, em uma máquina virtual (VM) que tenham recebido uma carga de trabalho maior do que a prevista no SLA, através da realocação de recursos (processador e memória) que não estejam sendo utilizados pelas demais VMs.

Resumo: O padrão CORBA (Common Object Request Broker Architecture) possibilita a construção de sistemas distribuídos abertos em um modelo orientado a objetos. A especificação para tolerância a falhas do CORBA (FT-CORBA - Fault Tolerant CORBA) tem por objetivo fornecer suporte para aplicações que necessitam de confiabilidade. Neste trabalho apresentamos a implementação de uma infraestrutura baseada em FT-CORBA que permite a construção de aplicações distribuídas confiáveis baseadas em grupos de servidores replicados. Duas abordagens para monitoração das réplicas foram implementadas. Na primeira abordagem, apenas o servidor primário de cada grupo é periodicamente monitorado. Somente em caso de falha da réplica primária a monitoração das demais réplicas é efetuada sendo então um novo servidor primário eleito para o grupo de objetos. Na segunda abordagem, o processo de monitoração é feito periodicamente para todos os objetos de todos os grupos. Uma réplica falha é desconsiderada no momento da eleição de um novo membro primário para um grupo de objetos. Resultados experimentais mostram que a escolha do método de monitoração deve ser feita após uma avaliação do impacto de cada estratégia considerando o número total de réplicas monitoradas, bem como a banda disponível na rede.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T05:22:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:21:49Z : No. of bitstreams: 1 138049.pdf: 6282184 bytes, checksum: f2e193a2f232ecf8f3cfdb8160cfb544 (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:10:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:43:22Z : No. of bitstreams: 1 143019.pdf: 2160119 bytes, checksum: 511d1dc89700ee50e9b160ac7d4072ba (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T01:41:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280624.pdf: 1803793 bytes, checksum: b4481d3f49986c70291af5a4b25999e6 (MD5) / As vantagens que podem ser obtidas com a utilização de computação reconfigurável são largamente conhecidas. No escopo de sistemas embarcados, a utilização dessa tecnologia pode trazer boas respostas para duas questões recorrentes na área: desempenho e consumo de energia. Contudo, sua utilização ainda está longe das prateleiras, limitando-se a incontáveis projetos de pesquisa. Isso se dá, em parte, pelo aumento da complexidade de desenvolvimento de tais sistemas. Uma maneira de diminuir a complexidade de desenvolvimento de sistemas embarcados é através de sistemas operacionais, que provêem abstrações, tanto de hardware quanto de software, para o desenvolvimento da aplicação e ainda permitem alcançar um nível maior de portabilidade da solução. Estendendo-se sistemas operacionais para dar suporte a hardware reconfigurável, provendo esses dispositivos como uma abstração de alto nível, pode-se diminuir a complexidade de desenvolvimento de sistemas embarcados reconfiguráveis. Com esse intuito, foi desenvolvido um suporte à reconfiguração de hardware no contexto do sistema operacional EPOS. Esse suporte estende o gerenciador de energia do EPOS, que permite a propagação de comandos para trocas de modo de operação pelos diversos componentes do sistema, para realizar as operações de hibernar e acordar o sistema como um todo. Essas operações são necessárias devido à utilização do método de diferenciação para gerar bitstreams parciais, o que produz resultados imprevisíveis que podem afetar o processador softcore sobre o qual o sistema operacional executa. Entretanto, tal abordagem possui vantagens que não podem ser ignoradas no contexto de sistemas embarcados, como simplificação significativa no projeto do hardware e melhor portabilidade da implementação do hardware entre diferentes modelos de FPGAs. A implementação presente neste trabalho mostra que pode-se chegar a uma plataforma arquiteturalmente independente, utilizando reconfiguração baseada em diferença, e sua viabilidade de utilização em sistemas embarcados reconfiguráveis. / The advantages obtained by using reconfigurable computing are largely known. This technology can provide good answers for two recurring problems for embedded systems: performance and energy consumption. However, its utilization is happening almost exclusively in research projects, far away from the shelves. This is partially due to the increase of complexity for developing such systems. One way to diminish the development complexity of embedded systems is through operating systems, that provide software and hardware abstractions to the application development and improve the solution#s portability. By extending operating systems to support reconfigurable hardware, providing it as an high level system abstraction, the complexity of developing reconfigurable embedded systems can be reduced. With this intent, a reconfigurable hardware support was developed inside the EPOS operating system. This support extends EPOS# power manager, which propagates commands for operation mode changes through the system components, to allow the hibernation and wake up of the system. This operations are necessary due to the utilization of difference based partial reconfiguration, which produces unpredictable bitstream results that may affect the softcore processor that runs the operating system. Nevertheless, this approach presents some advantages that cannot be ignored when developing reconfigurable embedded systems, such as simplifying the hardware design and improving its portability between different FPGA models. The implementation in this work shows that we can reach an architecturally independent platform, using difference-based partial reconfiguration, and its feasibility in reconfigurable embedded systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:43:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224729.pdf: 897377 bytes, checksum: 8e131be657029fb0564be3001f6c9044 (MD5)

Alta disponibilidade (muitas vezes referenciada como HA, de High Availability) é uma característica de sistemas computacionais que são projetados para evitar ao máximo as interrupções, planejadas ou não, na prestação de serviços. Em alta disponibilidade, o ideal é haver poucas falhas e, mesmo quando estas acontecerem, que o seu tempo médio de reparo (ou MTTR, de Mean Time To Repair) seja tão pequeno quanto possível. Sistemas operacionais têm um papel importante em alta disponibilidade, sendo preferível o uso daqueles que possuam sistemas de arquivos seguros e relativamente independentes de ações por agentes humanos para a recuperação. Uma das abordagens para auxiliar a obter-se uma alta disponibilidade em sistemas de arquivos é a do tipo journaling, ou meta-data logging. Existe uma série de sistemas de arquivos para o sistema operacional Linux baseando-se nela, tais como ext3, JFS, ReiserFS e XFS. Este trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de validação experimental para avaliar a eficiência do mecanismo para recuperação de sistemas de arquivos baseados em journaling, na ocorrência de falhas. Para isso, a técnica de validação empregada é a da injeção de falhas e o sistema sob teste é uma implementação do XFS. Foram utilizados os recursos de depuração do sistema operacional Linux (que permitem a utilização de métodos para interceptação e manipulação de chamadas de sistema) para a implementação de um injetor de falhas específico para sistemas de arquivos baseados em journaling, o qual foi chamado de FIJI (Fault Injector for Journaling fIlesystems). Manipular os parâmetros de chamadas de sistema (ou system calls) através do FIJI equivale a alterar as requisições feitas ao sistema operacional. A eficiência do mecanismo de journaling é medida injetando-se falhas e medindose o MTTR e a cobertura de falhas. Basicamente, o que procura-se fazer através do injetor de falhas FIJI é ignorar os logs do journaling e manipular uma quantidade de informações diferente daquela que foi solicitada originalmente.