Arquitetura pdccm em hardware para compressão/descompressão de instruções em sistemas embarcados

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Dias, Wanderson Roger Azevedo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Instituto de Computação; BR; UFAM; Programa de Pós-graduação em Informática
• Palavras-chave em Português: Sistemas Embarcados; Compressão/Descompressão de código; Processador; Memória, Cache.; Systems Embedded; Compression/Decompression of code; Processor; Memory; Cache.; CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
• Link de acesso: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/2950

No desenvolvimento do projeto de sistemas embarcados vários fatores têm que ser levados em conta, tais como: tamanho físico, peso, mobilidade, consumo de energia, memória, refrescância, requisitos de segurança, confiabilidade e tudo isso aliado a um custo reduzido e de fácil utilização. Porém, à medida que os sistemas tornam-se mais heterogêneos os mesmos admitem maior complexidade em seu desenvolvimento. Existem diversas técnicas para otimizar o tempo de execução e o consumo de energia em sistemas embarcados. Uma dessas técnicas é a compressão de código, não obstante, a maioria das propostas existentes focaliza na descompressão e assumem que o código é comprimido em tempo de compilação. Portanto, este trabalho propõe o desenvolvimento de uma arquitetura, com respectiva prototipação em hardware (usando VHDL e FPGAs), para o processo de compressão/descompressão de código. Assim, propõe-se a técnica denominada de PDCCM (Processor Decompressor Cache Compressor Memory). Os resultados são obtidos via simulação e prototipação. Na análise usaram-se programas do benchmark MiBench. Foi também proposto um método de compressão, denominado de MIC (Middle Instruction Compression), o qual foi comparado com o tradicional método de compressão de Huffman. Portanto, na arquitetura PDCCM o método MIC apresentou melhores desempenhos computacionais em relação ao método de Huffman para alguns programas do MiBench analisados que são muito usados em sistemas embarcados, obtendo 26% a menos dos elementos lógicos do FPGA, 71% a mais na freqüência do clock em MHz e 36% a mais na compressão das instruções comparando com o método de Huffman, além de permitir a compressão/descompressão em tempo de execução.