[pt] Existe uma abordagem de projeto para aumentar a flexibilidade de sistemas operacionais, chamada sistema operacional extensível, que sustenta que sistemas operacionais devem permitir extensoes para poderem atender a novos requisitos. Existe também uma abordagem de projetos no desenvolvimento de aplicações que sustenta que sistemas complexos devem permitir que usuários escrevam scripts para que eles possam tomar as suas próprias decisões de configuração em tempo de execução. Seguindo estas duas abordagens de projeto, nos construímos uma infra-estrutura que possibilita que usuários carreguem e executem dinamicamente scripts Lua dentro de kernels de sistema operacional, aumentando a flexibilidade deles. Nesta dissertação, nos apresentamos Lunatik, a nossa infra-estrutura para scripting de kernel baseada em Lua, e mostramos um cenário de uso real no escalonamento dinâmico da frequência e voltagem de CPU. Lunatik está implementado atualmente tanto para NetBSD quanto para Linux. / [en] There is a design approach to improve operating system flexibility, called extensible operating system, that supports that operating systems must allow extensions in order to meet new requirements. There is also a design approach in application development that supports that complex systems should allow users to write scripts in order to let them make their own configuration decisions at run-time. Following these two design approaches, we have built an infrastructure that allows users to dynamically load and run Lua scripts into operating system kernels, improving their flexibility. In this thesis we present Lunatik, our scripting subsystem based on Lua, and show a real usage scenario in dynamically scaling CPU frequency and voltage. Lunatik is currently implemented both for NetBSD and Linux.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2407.pdf: 1338607 bytes, checksum: f6463704ee2c6b822e0fcb6f5c087cf0 (MD5) Previous issue date: 2005-05-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / 3D Collaborative Virtual Environments (CVE) applications have been impelled mainly by the computer games industry, military and industrial training and product design development. However, most of the existing systems are focused on specific tasks and have a supporting structure, which is closely tight to the application. As a consequence, a change in the application usually means a change in the supporting structure too, making it difficult and expensive to develop new or to extend existing CVEs. This work presents a novel approach to building and extending CVEs through the integration of interactive non-linear stories and Virtual Reality. With this approach, CVEs applications are composed as non-linear stories which can be changed either completely or partly, making it easier for developers to build and/or extend CVEs applications, such as highly dynamic marketing campaigns to 3D virtual shops, customized training courses, educational and entertainment games, etc. To allow the description of the CVE through interactive non-linear stories was developed a description language based on XML, named VEML. The use of a VEML for building a CVE application can facilitate the communication among the different professionals involved in the building of complex VE applications. / Ambientes Virtuais Colaborativos (AVCs) Tridimensionais têm sido desenvolvidos principalmente pelas indústrias de jogos de computador, treinamento militar e industrial e desenvolvimento de protótipos. Entretanto, muitos dos sistemas existentes são focados em aplicações específicas e tem uma arquitetura de suporte intimamente ligada à aplicação. Como conseqüência disto, alterações na aplicação geralmente implicam em alterações nesta arquitetura de suporte também, tornando difícil e custoso desenvolver-se ou estender AVCs existentes. Este trabalho apresenta uma nova abordagem para construção e extensão de AVCs através da integração de estórias interativas não lineares e Realidade Virtual. Com esta abordagem, as aplicações de AVCs são especificadas como estórias não lineares que podem ser alteradas parcial ou completamente, tornando fácil aos desenvolvedores construir ou estender aplicações de AVCs, tais como campanhas dinâmicas de shoppings virtuais, cursos padronizados de treinamento, jogos educacionais e de entretenimento, etc. Para permitir a descrição de AVCs como estórias não lineares foi desenvolvido uma linguagem de descrição baseada em XML, chamada VEML. O uso do VEML para construção de AVCs pode facilitar a comunicação entre os diferentes profissionais envolvidos na construção de aplicações complexas de AVC.

[pt] A presente tese tem como objetivo desenvolver uma discussão acerca das condições de possibilidade da quantificação irrestrita e existência da generalidade absoluta. O trabalho é dividido em quatro etapas. No primeiro capítulo, realizo, no âmbito da teoria dos modelos e teoria dos conjuntos, uma revisão do que chamo de semântica padrão dos quantificadores. A ideia básica é mostrar como, em tal semântica, quantificações estão associadas a domínios entendidos como conjuntos. Ao longo da tese, ficará patente que a semântica padrão impõe obstáculos intransponíveis ao tratamento formal de quantificações irrestritas. No segundo capítulo, apresento uma seleção do que considero os argumentos mais relevantes contra quantificações irrestritas e nossa capacidade de lidar formalmente com o que chamamos de generalidade absoluta. Alguns desses argumentos estão baseados em resultados tais como os paradoxos que Russell e Cantor derivaram na teoria dos conjuntos. No terceiro capítulo, apresento, de modo análogo, uma lista de argumentos agrupados em linhas de estratégias para reabilitar a quantificação irrestrita contra seus críticos. Além disso, desenvolvo uma discussão sobre os aspectos metafísicos do debate sobre o discurso a respeito da generalidade absoluta e sua correlação com argumentos por regresso ao infinito. Por fim, no quarto e último capítulo, desenvolvo um esboço geral de uma proposta alternativa de tratamento da quantificação irrestrita que apele para uma teoria paraconsistente dos conjuntos. Nela, as contradições obtidas na semântica padrão podem ser admitidas controladamente possibilitando assim a obtenção de domínios absolutos para quantificações. Essa proposta envolve a defesa de um sistema formal que seja inconsistente, porém dedutivamente não trivial. Em linhas gerais, o presente trabalho está pautado no seguinte conjunto de teses: (i) existe uma estreita correlação entre os obstáculos impostos pela semântica padrão às quantificações irrestritas e a estrutura de argumentos por regresso ao infinito; (ii) a existência de uma generalidade absoluta é um fenômeno que se impõe às nossas mais intuitivas concepções de realidade e, portanto, não devemos descredenciar o discurso sobre tal generalidade em virtude de limitações de nossas linguagens formais; (iii) nós devemos escolher entre assumir a lógica clássica e abdicar do discurso sobre a generalidade absoluta ou manter nossa intuição mais básica descrita em (ii) e abrir espaço para um tratamento não clássico da questão; finalmente, (iv) minha sugestão no presente trabalho é que temos boas razões para nos aventurar nas paisagens descritas pelos sistemas não clássicos. / [en] In this doctoral dissertation, I tackle the issues of the conditions for the possibility of unrestricted quantification and of absolute generality. The text is framed as follows. The first chapter is devoted to reviewing what I call the standard semantics of quantifiers, within the realm of both model and set theories. In such semantics, the idea is, quantificational domains are conceived as sets. It will become clear along the way that, given this construal of quantificational domains, a formal treatment of unrestricted quantification faces insurmountable obstacles. The second chapter focuses on what I take to be the most relevant arguments against unrestricted quantification as well as against our ability to formally deal with so-called absolute generality. Some of them are based on results obtained by Russell and Cantor within set theory – the notorious Russell s paradox and Cantor s theorem. Analogously, in chapter three I review a number of grouped-into-strategic-lines arguments put forward to save unrestricted quantification against its critics. I also elaborate on the metaphysical aspects of the debate and its connections with infinite regress arguments. Lastly, in the fourth chapter I outline an alternative proposal based on paraconsistent set theory to deal with unrestricted quantification. On this approach, the contradictions found in standard semantics are admitted, yet in a controlled way, thus turning absolute quantificational domains available. The proposal is, basically, to allow the existence of inconsistent, yet deductively not trivial formal systems. The present work is broadly guided by the following set of claims: (i) there is a strong correlation between the obstacles set by standard semantics to unrestricted quantification and the structure of infinite regress arguments; (ii) absolute generality is a phenomenon that imposes itself upon our most intuitive conceptions of reality; accordingly, the limitations suffered by our formal languages ought not to lead us to bring such generality into disrepute; (iii) one must choose between adopting classical logic and renouncing to appeal to absolute generality or sticking to our most basic intuitions as described in (ii) and make room for a non-classical treatment of the issue; (iv) we have, after all, good reasons to venture into the landscapes described by the non-classical systems.

Uma das questões mais importantes nas linguagens e arcabouços orientados a aspectos atuais é a expressividade da linguagem ou mecanismo de definição de pointcuts. A expressividade de uma linguagem de pointcuts impacta diretamente a qualidade dos pointcuts, uma propriedade que pode ser decisiva para a eficácia das implementações de aspectos. Neste trabalho, propomos os seletores de pontos de junção como um mecanismo de extensão simples para enriquecer linguagens de pointcut atuais com elementos que fazem o papel de \"novos pointcuts primitivos\". Os seletores de pontos de junção permitem a criação de pointcuts com maior valor semântico. Apesar de existirem mecanismos similares em algumas abordagens existentes, o conceito subjacente não foi claramente definido ou completamente explorado. Apresentamos também uma arquitetura simples para a adição de seletores de pontos de junção a um arcabouço orientado a aspectos existente, e mostramos exemplos do uso de seletores para melhorar a qualidade de pointcuts e facilitar o desenvolvimento de aspectos. / One of the main issues in modern aspect-oriented programming languages and frameworks is the expressiveness of the pointcut language or mechanism. The expressiveness of pointcut languages directly impacts pointcut quality, a property that can be decisive for the effectiveness of aspect implementations. In this work we propose join point selectors as a simple extension mechanism for enriching current pointcut languages with constructs that play the role of \"new primitive pointcuts\". Join point selectors allow the creation of pointcuts with greater semantic value. Although similar mechanisms can be found in some existing approaches, the underlying concept has not yet been clearly defined nor fully explored. We also present a simple architecture for adding join point selectors to an existing aspect-oriented framework, and show examples of usage of join point selectors to enhance the quality of pointcuts and make aspect development easier.

[pt] Diversos modelos de componentes de software para sistemas distribuídos já foram propostos pela indústria e pela academia, tais como Fractal, CCM, COM, OpenCOM, LuaCCM, e SCS. Uma das principais vantagens comumente atribuídas à abordagem de desenvolvimento baseado em componentes de software é o melhor suporte à extensibilidade independente (independent extensibility). Entretanto, a gerencia de múltiplas versões de componentes ainda é um grande desafio, especialmente quando não é possível atualizar todos os componentes do sistema ao mesmo tempo e passa a ser necessária a coexistencia, em um mesmo sistema, de diferentes versões de um mesmo componente. Neste trabalho, procuramos identificar os pontos fundamentais para oferecer suporte a múltiplas versões de interfaces de componentes de software e propor um modelo que ofereça esse suporte. Como avaliação da proposta, iremos estender o sistema de componentes SCS para dar suporte ao modelo proposto. Com base no histórico de evolução de diferentes componentes SCS utilizados em uma aplicação real, realizaremos experimentos com a nova versão do SCS para verificar a eficácia do modelo proposto. / [en] Several software component models for distributed systems have been proposed by the industry and academy, such as Fractal, CCM, COM, OpenCOM, LuaCCM, and SCS. One of the greatest advantages of component-based development is the better support for independent extensibility. However, managing multiple versions of components is still a challenge, especially when it’s not possible to update all the system’s components at the same time. Because of that, different versions of the same component interface shall be required to coexist in the same system. In this work, we try to identify the key points to support multiple versions of component interfaces and propose a model that offers this support. To evaluate the proposed model, we will extend the SCS component system to support it. Based on the evolution historic of different SCS components used in a real application, we will conduct experiments with the new version of SCS to verify the effectiveness of the proposed model.

[pt] Sistemas publish-subscribe são definidos por seu modelo básico de comunicação. No entanto, a maior parte dos sistemas publish-subscribe existentes incorpora outros mecanismos em sua implementação. Este trabalho busca um melhor entendimento de sistemas publish- subscribe, definindo uma arquitetura onde diferentes camadas agrupam decisões e construções relacionadas. Baseado nesta arquitetura, descrevemos um sistema desenvolvido em Lua que utiliza uma tabela hash distribuída como base. O sistema se diferencia dos sistemas publish-subscribe monolíticos e tem como foco generalidade, flexibilidade e extensibilidade. / [en] Publish-subscribe systems are defined by its communication model. However, most of the existent publish-subscribe systems incorporate other mechanisms in their implementation. This work seeks a better understanding of publish-subscribe systems, defining an architecture where different layers group related decisions and constructions. Based on this architecture, we describe a system developed in Lua that uses a distributed hash table as its base. The system differs in its architecture from monolithic publish-subscribe systems and focus on generality, flexibility and extensibility.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2305795 bytes, checksum: 0e634264f2c488a816479aec2da0cc18 (MD5) Previous issue date: 2010-08-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Advances in wireless communication technologies and miniatuziation of mobile devices are leading to great opportunities in the development of applications to explore this new computing frontier. However, the development of applications for such scenarios introduces new challenges, as mobile applications run on resouce-scarce devices and communicate with each other by means of wireless networks, which are characterized by intermittent connections. In order to avoid having to deal with such issues in an ad hoc fashion for every application, middleware platforms are adopted, concealing difficulties raised by mobility from application engineers as much as possible. Due to the asynchronous and loosely coupled communication style, Message-oriented Middleware (MOM) platforms have been commonly adopted for supporting the development of networked mobile applications. However, one of the most significant limitations of current MOM for mobile platforms is that they typically support a single, predefined communication paradigm (e.g., publish/subscribe). Such a restriction limits the scope of applications supported by the middleware. In order to mitigate such a limitation, this paper presents a middleware for mobile devices capable of supporting an extensible set of message-oriented communication paradigms (e.g. tuple spaces, message queue, publish/subscribe). Supported by an integrated architecture, which has been conceived based on a Software Product Line (SPL) approach, the middleware encapsulates common features that deal with mobility issues and provides them as shared, reusable components. Evaluation results show that the overhead introduced by such a multi-paradigm approach is minimal, both in memory footprint and runtime performance. Additionally, an application scenario illustrates how mobile applications may benefit from such an approach. / Os avanços nas tecnologias de comunicação sem fio e a miniaturização dos dispositivos móveis de alta capacidade estão trazendo grandes oportunidades para o desenvolvimento de aplicações que explorem essas novas fronteiras da computação. Entretanto, o desenvolvimento de aplicações nestes cenários traz novos desafios, pois estas operam em dispositivos de recursos limitados e comunicam-se através de redes sem fio, caracterizadas por conexões intermitentes. Para evitar que esses desafios tenham que ser resolvidos de forma improvisada para cada aplicação, plataformas de middleware são utilizadas, liberando os desenvolvedores de aplicações das dificuldades trazidas pela mobilidade. Devido ao seu estilo de comunicação assíncrono e fracamente acoplado, plataformas de Middleware orientado a Mensagens (MOM) têm sido comumente adotadas nestes casos. Entretanto, uma das limitações mais significantes das atuais plataformas de MOM é que elas geralmente dão suporte a um paradigma de comunicação único e predefinido (ex.: publish/subscribe). Essa restrição limita o escopo de aplicações que o middleware pode dar suporte. Para lidar com essa limitação, esta dissertação propõe um middleware para dispositivos móveis capaz de dar suporte a um conjunto extensível de paradigmas de comunicação baseados em mensagens (ex.: espaço de tuplas, filas de mensagens, publish/subscribe). Através de uma arquitetura integrada, a qual foi concebida baseada numa abordagem de Linha de Produto de Software (LPS), o middleware encapsula funcionalidades comuns para lidar com os desafios trazidos pela mobilidade, provendo componentes reusáveis e compartilhados entre os diversos paradigmas. Os resultados da avaliação mostram que o overhead introduzido pela abordagem multi-paradigma é mínimo, tanto em termos de espaço ocupado em memória, quanto em desempenho em tempo de execução. Por fim, com o intuito de ilustrar como aplicações móveis podem se beneficiar dessa abordagem, um cenário de aplicação é descrito.

Uma das questões mais importantes nas linguagens e arcabouços orientados a aspectos atuais é a expressividade da linguagem ou mecanismo de definição de pointcuts. A expressividade de uma linguagem de pointcuts impacta diretamente a qualidade dos pointcuts, uma propriedade que pode ser decisiva para a eficácia das implementações de aspectos. Neste trabalho, propomos os seletores de pontos de junção como um mecanismo de extensão simples para enriquecer linguagens de pointcut atuais com elementos que fazem o papel de \"novos pointcuts primitivos\". Os seletores de pontos de junção permitem a criação de pointcuts com maior valor semântico. Apesar de existirem mecanismos similares em algumas abordagens existentes, o conceito subjacente não foi claramente definido ou completamente explorado. Apresentamos também uma arquitetura simples para a adição de seletores de pontos de junção a um arcabouço orientado a aspectos existente, e mostramos exemplos do uso de seletores para melhorar a qualidade de pointcuts e facilitar o desenvolvimento de aspectos. / One of the main issues in modern aspect-oriented programming languages and frameworks is the expressiveness of the pointcut language or mechanism. The expressiveness of pointcut languages directly impacts pointcut quality, a property that can be decisive for the effectiveness of aspect implementations. In this work we propose join point selectors as a simple extension mechanism for enriching current pointcut languages with constructs that play the role of \"new primitive pointcuts\". Join point selectors allow the creation of pointcuts with greater semantic value. Although similar mechanisms can be found in some existing approaches, the underlying concept has not yet been clearly defined nor fully explored. We also present a simple architecture for adding join point selectors to an existing aspect-oriented framework, and show examples of usage of join point selectors to enhance the quality of pointcuts and make aspect development easier.