Coprocessador para aceleração de aplicações desenvolvidas utilizando paradigma orientado a notificações

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Peters, Eduardo
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/325
Resumo: Este trabalho apresenta um novo hardware coprocessador para acelerar aplicações desenvolvidas utilizando-se o Paradigma Orientado a Notificações (PON), cuja essência se constitui em uma nova forma de influência causal baseada na colaboração pontual entre entidades granulares e notificantes. Uma aplicação PON apresenta as vantagens da programação baseada em eventos e da programação declarativa, possibilitando um desenvolvimento de alto nível, auxiliando o reuso de código e reduzindo o processamento desnecessário existente das aplicações desenvolvidas com os paradigmas atuais. Como uma aplicação PON é composta de uma cadeia de pequenas entidades computacionais, comunicando-se somente quando necessário, é um bom candidato a implementação direta em hardware. Para investigar este pressuposto, criou-se um coprocessador capaz de executar aplicações PON existentes. O coprocessador foi desenvolvido utilizando-se linguagem VHDL e testado em FPGAs, mostrando um decréscimo de 96% do número de ciclos de clock utilizados por um programa se comparado a implementação puramente em software da mesma aplicação, considerando uma dada materialização em um framework em PON.
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spelling 2012-10-30T16:09:36Z2012-10-30T16:09:36Z2012-07-31PETERS, Eduardo. Coprocessador para aceleração de aplicações desenvolvidas utilizando paradigma orientado a notificações. 2012. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2012.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/325Este trabalho apresenta um novo hardware coprocessador para acelerar aplicações desenvolvidas utilizando-se o Paradigma Orientado a Notificações (PON), cuja essência se constitui em uma nova forma de influência causal baseada na colaboração pontual entre entidades granulares e notificantes. Uma aplicação PON apresenta as vantagens da programação baseada em eventos e da programação declarativa, possibilitando um desenvolvimento de alto nível, auxiliando o reuso de código e reduzindo o processamento desnecessário existente das aplicações desenvolvidas com os paradigmas atuais. Como uma aplicação PON é composta de uma cadeia de pequenas entidades computacionais, comunicando-se somente quando necessário, é um bom candidato a implementação direta em hardware. Para investigar este pressuposto, criou-se um coprocessador capaz de executar aplicações PON existentes. O coprocessador foi desenvolvido utilizando-se linguagem VHDL e testado em FPGAs, mostrando um decréscimo de 96% do número de ciclos de clock utilizados por um programa se comparado a implementação puramente em software da mesma aplicação, considerando uma dada materialização em um framework em PON.This work presents a new hardware coprocessor to accelerate applications developed using the Notification-Oriented Paradigm (NOP). A NOP application has the advantages of both event-based programming and declarative programming, enabling higher level software development, improving code reuse, and reducing the number of unnecessary computations. Because a NOP application is composed of a network of small computational entities communicating only when needed, it is a good candidate for a direct hardware implementation. In order to investigate this assumption, a coprocessor that is able to run existing NOP applications was created. The coprocessor was developed in VHDL and tested in FPGAs, providing a decrease of 96% in the number of clock cycles compared to a purely software implementation.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialHardwareCoprocessadoresSoftware - DesenvolvimentoSimulação (Computadores)CoprocessorsComputer software - DevelopmentComputer simulationCoprocessador para aceleração de aplicações desenvolvidas utilizando paradigma orientado a notificaçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaMestradoPedroni, Volnei AntonioSimão, Jean MarceloPeters, Eduardoreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessTEXTCT_CPGEI_M_ Peters, Eduardo_2012.pdf.txtCT_CPGEI_M_ Peters, Eduardo_2012.pdf.txtExtracted texttext/plain143421http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/325/3/CT_CPGEI_M_%20Peters%2c%20Eduardo_2012.pdf.txt9c0fa80b3b986e1bc8e9fbe5af6026dcMD53THUMBNAILCT_CPGEI_M_ Peters, Eduardo_2012.pdf.jpgCT_CPGEI_M_ Peters, Eduardo_2012.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1199http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/325/4/CT_CPGEI_M_%20Peters%2c%20Eduardo_2012.pdf.jpg97f17de2aa0ab241e9098456bf28795eMD54ORIGINALCT_CPGEI_M_ Peters, Eduardo_2012.pdfCT_CPGEI_M_ Peters, Eduardo_2012.pdfapplication/pdf1996739http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/325/1/CT_CPGEI_M_%20Peters%2c%20Eduardo_2012.pdfc6cc9b6a7ace410bb55426acde4f2c52MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/325/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD521/3252015-07-16 11:21:08.975oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/325Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2015-07-16T14:21:08Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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