Co-processador de hardware para o executivo de tempo-real OReK

Abstract

Esta dissertação, apresenta a implementação de um co-processador de utilização genérica para o executivo de tempo-real OReK. Ao longo dos 5 capítulos que constituem esta dissertação, são apresentados os objectivos do trabalho, são relembrados alguns conteúdos teóricos que fazem parte do desenvolvimento do projecto, são apresentados todos os constituintes do co-processador explicando o seu funcionamento, sendo por fim demonstrado através da avaliação temporal, como a utilização de um co-processador para aceleração das funcionalidades de um executivo de tempo-real, poderá efectivamente melhorar o seu desempenho e determinismo. Os objectivos principais deste trabalho passam por, estudar as ferramentas e plataformas necessárias ao seu desenvolvimento, especificar e projectar a arquitectura do co-processador assim como todas as suas funcionalidades internas, adaptação do executivo OReK para albergar o funcionamento em conjunção com o co-processador desenvolvido, sendo por fim, feita a validação e avaliação do sistema. Através dos resultados da avaliação do sistema com a utilização do coprocessador, é demonstrado que existe um forte melhoramento do determinismo e também do desempenho do executivo OReK. No entanto,é também demonstrado como estes resultados podem ser postos em causa, caso exista uma elevada latência, na interligação entre o processador e o co-processador, o que pode atrasar a execução de todo o sistema, podendo até mesmo prejudica-lo. Todos estes aspectos são estudados, desenvolvidos e explicados ao longo desta dissertação.

ABSTRACT: This Master Thesis, presents the implementation of a generic use coprocessor for the real-time kernel OReK. For the next 5 chapters, which constitute this thesis, the work objectives are presented, the necessary theoretical contents for the project development are remembered, the coprocessor internal constitution is presented and explained, and in the end, it is demonstrated through temporal evaluation that, the use of a coprocessor can in fact, accelerate the real-time kernel functions, improving it’s performance and determinism. This work main objectives are, to study the tools and platforms necessary for the project development, specify and develop the coprocessor architecture with all the necessary internal functions, OReK kernel adaptation in order to use the coprocessor, and in the end, to validate and test the system. The system evaluation results, using the coprocessor, demonstrated the existence of a serious improvement in the determinism and performance of the OReK kernel. Meanwhile, it is also demonstrated how these results can be rendered useless, if there is a high latency in the connection between the main processor and the coprocessor, which can delay the system execution and even harming it. All of these aspects are studied, developed and explain in the course of this master thesis.