Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:54:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233435.pdf: 488451 bytes, checksum: ff65c6feee0e30911e3fc39d28896d1a (MD5) / A concepção de computadores cada vez mais poderosos, com mais recursos e funcionalidades impulsionou uma significativa evolução no desenvolvimento de sistemas operacionais. Estes sistemas, com o objetivo de prover acesso aos dispositivos, implementam uma complexa abstração do hardware, permitindo que as aplicações sejam projetadas em uma camada de alto nível, facilitando o desenvolvimento e aumentando a portabilidade. Esta abordagem é eficiente nos casos citados acima, porém ela produz um gerenciador de recursos fortemente centralizado, que pode entrar em conflito com as necessidades específicas das aplicações, limitando-as tanto em performance quanto em flexibilidade, devido ao fato de que a aplicação precisa se adaptar ao ambiente de execução. De acordo com autores conceituados, a necessidade da adaptação do sistema operacional em relação a aplicação é cada vez mais evidente e somente desta forma será possível oferecer um ambiente especializado de acordo com as necessidades específicas de cada uma delas. O modelo proposto neste trabalho, visa suprir estas necessidades, oferecendo a possibilidade da modificação do ambiente de execução através de meta-informações passadas pelas aplicações no momento da sua inicialização ou dinamicamente durante a sua execução. Através das simulações realizadas, foi provado que é possível a concepção de tal arquitetura, contudo ainda é muito dependente de recursos que estão sendo desenvolvidos e aprimorados, como a máquina virtual Java. The increase conception of more powerful computers, with better resources and functionalities, began to stimulate a significant evolution in the operation system development. These systems provide devices access by implementing one complex hardware abstraction layer, allowing that the applications can be developed in a high level layer, which help to quick development and portability increase. This strategy is efficient in the cited cases above, however it produces a strong centered resources management, which can conflict with the application specific necessities, limiting them in performance and flexibility, because the application has to adapt yourself to an execution environment. Some authors with appraised, has been talk about the necessity of the operational system adaptation in relation to the application and it have been more evident, maybe this could be the only way to offer a specialized environment in agreement with the application specific necessities. The approach present in this thesis, aims at to supply dynamically these necessities, offering the modification possibility in the environment through meta-information passed by the applications at the load-time or run-time. Through simulations, was demonstrated that the conception of such architecture is possible, however this approach still dependent of the resources that are being in development and improvement, as the Java virtual machine.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-23T08:42:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240542.pdf: 743159 bytes, checksum: 946b8886de1ead1988e790461ac40938 (MD5) / Baixo consumo de energia é um dos principais requisitos no projeto de sistemas embarcados, principalmente quando estes são alimentados por baterias. Técnicas que têm sido aplicadas com eficácia em sistemas de computação genérica não têm atingido o mesmo êxito em sistemas embarcados, ou devido à falta de flexibilidade, ou devido aos requisitos para sua implantação (volumes de memória e processamento), que podem tornar proibitiva sua aplicação nestes dispositivos. Este trabalho define uma interface simples e uniforme para gerência de energia dirigida pela aplicação em sistemas embarcados. Esta interface disponibiliza ao programador da aplicação a flexibilidade de configurar os modos de operação de baixo consumo dos componentes em uso, conforme sua necessidade. A implementação buscou garantir a portabilidade desta aplicação a um baixo custo em termos de uso de memória e processamento. Este trabalho utiliza Redes de Petri Hierárquicas para especificar os procedimentos de troca de modos de operação dos componentes, utilizando os pontos de refinamento destas redes para representar as relações entre os diversos componentes do sistema. O uso das Redes de Petri permitiu analisar o mecanismo de gerência de energia para verificar seu funcionamento e a inexistência de impasses. A extensão da interface dos componentes e a inclusão dos procedimentos de troca de modo de operação foram implementadas como um aspecto. Um protótipo foi desenvolvido utilizando o sistema operacional Embedded Parallel Operating System (EPOS) e estudos de caso foram realizados para demonstrar a usabilidade desta interface.

Este trabalho trata da técnica de validação experimental de protocolos de comunicação confiável, através da injeção de falhas de comunicação. São estudadas inicialmente as técnicas de injeção de falhas, por hardware, software e simulação, e então são aprofundados os conceitos de injeção de falhas de comunicação, modelos de falha e especificação de experimentos de injeção de falhas. Em um segundo momento, são estudadas as formas de implementação de injetores de falhas em software, em suas duas formas mais comuns: no nível da aplicação e no nível do sistema operacional. São comentados os impactos da implementação de injetores no código da aplicação, por processos concorrentes à aplicação, em código utilizado pela aplicação e no meta-nível. Por fim, são estudados também que influências sofre a implementação de um injetor de falhas em um sistema operacional, e mais especificamente a de injetores de falhas de comunicação. O objetivo específico deste trabalho é implementar um injetor de falhas de comunicação bastante abrangente e flexível, situado dentro do núcleo do Sistema Operacional Linux. Para viabilizar esta implementação foi estudada também a arquitetura do Sistema Operacional Linux, sua decomposição em subsistemas e a interação entre estes. Foram estudadas também as várias técnicas de programação e mecanismos que o Sistema Operacional Linux fornece aos seus subsistemas. Estando completas a revisão bibliográfica a respeito de injeção de falhas e o estudo do código do Sistema Operacional Linux, são apresentadas a proposta e a implementação da ferramenta ComFIRM—Communication Fault Injection through Operating System Resource Modification, suas características e sua inserção dentro do núcleo do Sistema Operacional Linux. Finalizando este trabalho, são apresentados uma pequena série de testes de funcionamento e experimentos realizados com a ferramenta ComFIRM, visando demonstrar a correção de seu funcionamento, o cumprimento de seus objetivos e também sua praticidade e flexibilidade de uso. São apresentadas as conclusões deste trabalho, propostas de melhorias à ferramenta apresentada, bem como possibilidades de trabalhos futuros.

LIMA JÚNIOR, O. A. de. SKMotes : um kernel semipreemptivo para nós de redes de sensores sem fio. 2011. 91 f. Dissertação (mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-02-10T19:02:03Z No. of bitstreams: 1 2011-dis_oalimajunior.pdf: 2767952 bytes, checksum: 003409fd0de13eaaac0200e8f9b5a633 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-02-10T19:02:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011-dis_oalimajunior.pdf: 2767952 bytes, checksum: 003409fd0de13eaaac0200e8f9b5a633 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-10T19:02:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011-dis_oalimajunior.pdf: 2767952 bytes, checksum: 003409fd0de13eaaac0200e8f9b5a633 (MD5) Previous issue date: 2011-10 / The ever-increasing developments of low-power integrated circuits have made it possible the design of very small low-cost and low-power electronic sensors with wireless communication and computing capabilities. Those devices, in their turn, made it feasible the implementation of the so-called Wireless Sensors Networks (WSN). WSN is a network of such devices (known as nodes), each one having an embedded microcontroller and a communication module which makes it possible the nodes to be used as sensors which process and exchange information with the other nodes, in order to achieve a speci c purpose. Usually, due to the nodes very limited processing power, a very simple operating system (SO) is used to manage the node's processing and communicating capabilities by executing tasks in a concurrent fashion. The SO is a very important part in the design of a WSN and, depending on the concurrence model used on its design, the SO can be divided into two types: event-based or thread-based SO's. Event-based models make it di cult for the programmer to control the execution ow and are not suitable for tasks with long computation time. Thread-based models, on the other hand, present heavy memory use, but have a much simpler programming model and good real-time responses. In this sense, this dissertation proposes a new semi-preemptive SO, called SKMotes has the relatively easy-programming model related to thread-based models and a low memory usage. Despite SKMotes be thread-based, it is not fully preemptive, since at any given time, only a subset of the system's threads is executing as preemptive priority-based tasks and the rest of them remains on hold, which makes for low context usage, since the threads do not need data stack. This approach provides low time response for high-priority threads while at the same time guarantees lower memory usage than that of preemptive kernels. These features make SKMotes very suitable for WSN applications where there is a combination of I/O-oriented tasks and task with long computation times (for example, applications that perform data compression and/or cryptography). After being implemented, SKMotes' performance analysis was carried out by using a specially-designed FPGA-based module, which made it possible to perform CPU-usage measurements as well as threads' time response, with the system on the y. The measurement's results showed that, for the considered test-scenario, SKMotes presents CPU-usage rates equal to preemptive multi-threading approaches but having a lower memory usage (20). / Redes de Sensores sem Fio (RSSFs) são fruto dos recentes avan cos nas tecnologias de sistemas micro-eletro-mecânicos, circuitos integrados de baixa potência e comunicação sem baixa potência. Estes avan ços permitiram a cria ção de min usculos dispositivos computacionais de baixo custo e baixa potência, capazes de monitorar grandezas fí sicas do ambiente e estabelecer comunica ção uns com os outros. Estes dispositivos, denominados n os sensores, são dotados de um microcontrolador simples, elementos sensores, r adio transceptor e fonte de alimenta ção. Desenvolver aplica çoes para RSSFs ée um grande desafio. O sistema operacional (SO) ée um componente essencial de um projeto de uma aplica ção para RSSFs. Em rela ção ao modelo de concorrência, podem-se dividir os SOs em duas categorias: baseados em eventos e baseados em threads. O modelo baseado em eventos cria dificuldades ao programador para controlar os fluxos de execu ção e não se ajusta a problemas com longos perí odos de computação. Por outro lado, o modelo baseado em threads tem alto consumo de mem oria, mas fornece um modelo de programa ção mais simples e com bons tempos de resposta. Dentro desse contexto, esta disserta ção propõe um novo SO para RSSFs, chamado SKMotes, que explora as facilidades de programa ção do modelo threads aliadas a baixa ocupa ção de mem oria. Este SO utiliza um modelo de concorrência baseado em threads, mas não completamente preemptivo, pois em dado momento apenas um subconjunto das threads do sistema est a executando no modo preemptivo baseado em prioridades. O restante das threads permanece em espera, ocupando apenas um contexto m nimo de execu ção, que não contempla a pilha de dados. O principal objetivo desse modelo é prover tempos de resposta baixos para threads de alta prioridade, ao mesmo tempo que garante baixo consumo de energia e ocupa ção de mem oria mais baixa do que kernels preemptivos. Estas caracter sticas permitem que o SKMotes seja empregado em aplica ções de RSSFs que utilizem um conjunto de tarefas orientadas a E/S e a longos per íodos de computação. Por exemplo, aplica ções de RSSFs que realizem fun ções de compressão de dados, criptogra a, dentre outras. A avalia ção de desempenho do SO proposto foi realizada em um ambiente de testes, baseado em uma FPGA, projetado para esta disserta ção, que permite realizar medi ções da utiliza ção da CPU e do tempo de resposta das threads, ao mesmo tempo em que interage com a plataforma do n o sensor atrav es da interface de comunica ção serial. Este ambiente de testes pode ser reutilizado em diferentes cen arios de avaliação de desempenho de sistemas computacionais baseados em microcontroladores. Os testes de avalia ção de desempenho mostram que, para os casos de teste realizados, o SKMotes apresenta ocupa ção do processador equivalente as solu ções baseadas em multithreading preemptivo, mas com consumo de mem oria de dados, em m edia, 20% menor. Al em disso, o SKMotes e capaz de garantir tempos de respostas, em m edia, 34% inferiores as solu ções baseadas em kernels de eventos. Quando se avalia apenas os casos de teste que possuem threads orientadas a E/S e a longos per odos de computação, o tempo de resposta chega a ser, em m edia, 63% inferior ao apresentado por kernels baseados em eventos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:48:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 96297.pdf: 1897229 bytes, checksum: e5c3d789bd4cc4b1ab73c05518917fdd (MD5) Previous issue date: 1994

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:59:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 96196.pdf: 2164331 bytes, checksum: a9e21f6cb62f5689f995adb5c201d04b (MD5) Previous issue date: 1994 / Este texto apresenta o PYXIS, um sistema de arquivos distribuído portável com alto grau de paralelismo interno, desenhado para ser flexível no que diz respeito ao ambiente sobre o qual seus componentes são distribuídos, possibilitando sua execução em multicomputadores ou em redes de computadores. O projeto foi desenvolvido no Curso de Pós-Graduação em Ciências da Computação da Universidade Federal de Santa Catarina (CPGCC/UFSC) e deverá integrar um projeto coletivo das universidades federais de Santa Catarina (UFSC), do Rio Grande do Sul (UFRGS) e de Santa Maria (UFSM), que visa desenvolver um multicomputador e um ambiente para programação paralela sobre ele.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:33:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107003.pdf: 2729458 bytes, checksum: bbb91cbdf4a3d7ab6e1f9d894fa2fa64 (MD5) Previous issue date: 1997 / Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento e implementação de um sistema de informação baseado em um Banco de Dados Distribuído. No desenvolvimento do sistema utilizou-se técnicas da Engenharia da Informação e métodos de distribuição de dados para realizar o levantamento dos dados e processos e também os projetos lógico e físico. A implementação do sistema foi baseada no Sistema de Gerência de Banco de Dados Distribuído Oracle e em uma grande variedade de outros recursos computacionais da Celesc - Centrais Elétricas de Santa Catarina S.A, empresa usuária do sistema desenvolvido. No desenvolvimento do sistema deu-se ênfase às técnicas de replicação dos dados e do mecanismo de manutenção da integridade do Banco de Dados Distribuído em operações de atualizações globais, visando a garantia da consistência dos dados. Tirando proveito da experiência adquirida na implementação desse sistema, realizou-se também neste trabalho uma análise comparativa dos principais requisitos ideais de Banco de Dados Distribuídos existentes na literatura com o sistema implementado. Outrossim, um importante aspecto prático deste trabalho foi o domínio de modernas tecnologias para desenvolvimento de sistemas de informação distribuídos para dotar e repassar a Celesc uma nova metodologia de desenvolvimento de sistemas, atendendo com isto necessidades emergentes da empresa nesta área.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-16T03:02:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337633.pdf: 5685261 bytes, checksum: e300a388ae3ff5af57d696a21728f521 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho propõe uma metodologia numérica para a simulação computacional do escoamento em poços horizontais equipados com completação não convencional, utilizando uma abordagem distribuída para resolver o escoamento no interior do poço, no anular, através da completação e entre o reservatório e o poço.O nível de detalhes nas simulações de um poço horizontal aumenta devido à complexidade das completações e a principal vantagem da abordagem distribuída é, sem dúvida, prover um método capaz de modelar o fluxo de óleo e gás nestas completações. Estes esquemas seriam inviáveis de se modelar com os simuladores convencionais de acoplamento poço-reservatório, que discretizam a geometria através de malhas, onde se trata o poço como um simples conjunto de pontos de injeção ou de surgência no reservatório, conectando-o através de um modelo de poço. A presente pesquisa insere-se na estratégica linha de desenvolvimento de metodologias novas para tratamento de problemas de acoplamento poço-reservatório, com um muito maior detalhamento do escoamento no poço e suas completações, podendo ser verificado e quantificado o escoamento de ambas as fases ao longo do anular e do liner para diversos tipos de completação, acrescentando mais física nestas simulações. A metodologia aqui desenvolvida mostrou-se ser extremamente eficaz, de baixo custo computacional, e que oferece boas respostas para auxiliar o engenheiro de poço na tomada de decisões a respeito de que tipo de poço e completação atende melhor a um determinado cenário e pode ser usado tanto para projetar completações, quanto para predizer problemas em poços completados. Ao comparar os resultados obtidos com os dos modelos usualmente empregados na simulação do acoplamento poço-reservatório que resolvem com precisão as equações diferenciais, o sistema distribuído proposto mostrou-se com muito boa concordância e com tempos computacionais muito baixos.<br> / Abstract : This thesis proposes a numerical methodology for the computational simulation of flow in horizontal wells with unconventional completions, using a distributed approach to solve the flow inside the well, in the annulus, along the well completion and in the interface between the reservoir and the well. The level of complexity of simulations of a horizontal well is relatively higher due to the conformation of the well completion. Therefore, the main advantage of using the distributed approach is, undoubtedly, to provide a method to model the flow of oil and gas in these completions. Such flows would be infeasible to be modelled with conventional reservoir simulators, which use discrete geometry through meshes where the well is considered as a simple set of injection points or upwelling in the reservoir, connecting it through a well flow model. This study is part of the strategy for development of new methods to solve well-reservoir coupling problems with much more detail on the flow along well completions. The multiphase flow along the liner and annulus for different types of completions can be checked and quantified with a physical approach. The methodology developed in this work proved to be extremely effective, with low computational cost, offering a useful tool to assist the well engineer in making decisions as to the best well architecture for a particular scenario. It also can be used, both, to design and to predict problems in well completions. By comparing the results obtained with the models usually employed in well-reservoir coupling simulation, which accurately solve the differential equations, the distributed system proposed in this work shows a very good agreement with very low computational time.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:45:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192095.pdf: 357294 bytes, checksum: 02d38afbe729ae812638c4ad11cb5000 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:23:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196031.pdf: 646489 bytes, checksum: 37ae03d409fdd9e2c16f8f7b450d169d (MD5)