HdSC: modelagem de alto nível para simulação nativa de plataformas com suporte ao desenvolvimento de HdS

Abstract

Com os grandes avanços recentes dos sistemas computacionais, houve a possibilidade de ascensão de dispositivos inovadores, como os modernos telefones celulares e tablets com telas sensíveis ao toque. Para gerenciar adequadamente estas diversas interfaces é necessário utilizar o software dependente do hardware (HdS), que é responsável pelo controle e acesso a estes dispositivos. Além deste complexo arranjo de componentes, para atender a crescente demanda por mais funcionalidades integradas, o paradigma de multiprocessamento vem sendo adotado para aumentar o desempenho das plataformas. Devido à lacuna de produtividade de sistemas, tanto a indústria como a academia têm pesquisado processos mais eficientes para construir e simular sistemas cada vez mais complexos. A premissa dos trabalhos do estado da arte está em trabalhar com modelos com alto nível de abstração e de precisão que permitam ao projetista avaliar rapidamente o sistema, sem ter que depender de lentos e complexos modelos baseados em ISS. Neste trabalho é definido um conjunto de construtores para modelagem de plataformas baseadas em processadores, com suporte para desenvolvimento de HdS e reusabilidade dos componentes, técnicas para estimativa estática de tempo simulado em ambiente nativo de simulação e suporte para plataformas multiprocessadas. Foram realizados experimentos com aplica- ções de entrada e saída intensiva, computação intensiva e multiprocessada, com ganho médio de desempenho da ordem de 1.000 vezes e precisão de estimativas com erro médio inferior a 3%, em comparação com uma plataforma de referência baseada em ISS._________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: The amazing advances of computer systems technology enabled the rise of innovative devices, such as modern touch sensitive cell phones and tablets. To properly manage these various interfaces, it is required the use of the Hardwaredependent Software (HdS) that is responsible for these devices control and access. Besides this complex arrangement of components, to meet the growing demand for more integrated features, the multiprocessing paradigm has been adopted to increase the platforms performance. Due to the system design gap, both industry and academia have been researching for more efficient processes to build and simulate systems with this increasingly complexity. The premise of the state of art works is the development of high level of abstraction and precise models to enable the designer to quickly evaluate the system, without having to rely on slow and complex models based on instruction set simulators (ISS). This work defined a set of constructors for processor-based platforms modeling, supporting HdS development and components reusability, techniques for static simulation timing estimation in native environment and support for multiprocessor platforms. Experiments were carried out with input and output intensive, compute intensive and multiprocessed applications leading to an average performance speed up of about 1,000 times and average timing estimation accuracy of less than 3%, when compared with a reference platform based on ISS.