Controle adaptativo para atendimento a requisitos de aplicações em MPSoCS

• Main Author: Madalozzo, Guilherme Afonso
• Other Authors: Moraes, Fernando Gehm
• Language: Portuguese
• Published: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul 2013
• Subjects: INFORMÁTICA; MULTIPROCESSADORES; ALGORITMOS
• Online Access: http://hdl.handle.net/10923/1558

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000448654-Texto+Completo-0.pdf: 3794673 bytes, checksum: 27e1f6f68c147a8709c4d67ce49eed05 (MD5) Previous issue date: 2013 === The growing number of manufactured transistors in embedded systems follows the trend of Moore’s Law, which states that every eighteen months the number of transistors on integrated circuits doubles, while its cost remains constant. Another important issue in embedded systems is that applications with more than one processor are increasingly present in market. These devices with several processing elements are named MPSoCs (Multiprocessor System-on-Chip). MPSoCs enables the development of complex systems, together with high performance. Applications executing in MPSoC have constraints to be respected. To meet these constraints, management techniques and resources adaptability should be researched and developed. This work presents the development and evaluation of adaptive management techniques that enable applications executing in MPSoCs to meet their performance requirements. The MPSoC management uses monitoring techniques, which evaluate applications constraints, as throughput and latency. When violations are detected by the monitoring infrastructure, adaptive techniques are executed. In the scope of this work, two techniques were developed: dynamic change in the priority scheduling of tasks and task migration. The evaluation of the proposed techniques is carried out using the HeMPS MPSoC, with centralized and distributed resource management. Results show that, regardless the resource management technique adopted, the proposed adaptive techniques decrease latency and jitter, without affecting the total execution time of applications. With performed adaptive techniques the total execution time wasn’t penalized, in presented experiments increased 7%. === A capacidade de integração em sistemas embarcados acompanha a tendência da Lei de Moore, a qual prevê que a cada dezoito meses o número de transistores em circuitos integrados dobra, enquanto seu custo permanece constante. Outra observação importante em sistemas embarcados é que aplicações com mais de um processador estão cada vez mais presentes no mercado. Estes dispositivos com diversos elementos de processamento são denominados MPSoCs (do inglês, Multiprocessor Sytem-on-Chip). Os MPSoCs permitem o desenvolvimento de sistemas complexos, com alto desempenho. Para que um MPSoC atenda às restrições das aplicações nele executadas, técnicas de gerência e adaptabilidade de recursos devem ser pesquisadas e desenvolvidas.O presente trabalho apresenta o desenvolvimento e avaliação de técnicas de controle adaptativo para atendimentos a requisitos de aplicações executando em MPSoCs. Para efetuar o controle do MPSoC utiliza-se o mecanismo de monitoramento das aplicações. A técnica de monitoramento analisa os requisitos das aplicações, em tempo de execução, verificando possíveis violações nestes requisitos, como vazão e latência. O monitoramento é o gatilho para a execução das técnicas adaptativas desenvolvidas no escopo deste trabalho: alteração dinâmica na prioridade de escalonamento de tarefas e migração de tarefas. Para avaliar as técnicas propostas, foi utilizado a plataforma HeMPS com gerência de recursos centralizada e distribuída. Os resultados mostram que, independente da gerência de recursos que se utiliza, centralizada ou distribuída, as técnicas de adaptabilidade proveem redução de latência e jitter, sem comprometimento do tempo total de execução das aplicações. Com a execução das técnicas de adaptabilidade, o tempo total de execução da aplicação principal não é penalizado, nos casos de teste, melhorando-se em até 7%.