Estimativa do consumo de energia devido ao software : uma abordagem baseada em redes de Petri coloridas

Abstract

Esta tese tem seu foco na análise do consumo de energia de microprocessadores no contexto dos sistemas embutidos. Para tanto, são propostos dois modelos para simulação e análise. Tais modelos operam com base na descrição do conjunto de instruções da arquitetura alvo em redes de Petri coloridas. O primeiro modelo aplica as redes de Petri coloridas para a avaliação do comportamento do código frente a uma descrição determinística das instruções. O segundo estende o primeiro de forma a explorar o espaçoo de possibilidades de execução do código por meio da descrição probabilística dos possíveis uxos de execução. Uma taxonomia para a descrição dos elementos presentes nos perfis de execução e consumo é proposta. Com base em tal taxonomia, formaliza-se um mecanismo para a análise de consumo de energia devido ao software. A abordagem proposta oferece três contribuições básicas: (i) criação de modelos de descrição de arquiteturas sobre uma linguagem de modelagem formal, as redes de Petri coloridas; (ii) proposição de um modelo de descrição estrutural do software, no qual os possíveis uxos de execução estão explícitos na semântica de descrição; e (iii) proposição de um modelo probabilístico para descrição, simulação e avaliação do consumo de energia devido ao software. O modelo probabilístico ataca o problema da dependência de padrão pela eliminação do vetor de teste em prol de um modelo probabilístico de comportamento do software. Dessa forma, esta tese estabelece uma abordagem nova para a análise de consumo de energia, promovendo um formalismo baseado em redes de Petri coloridas para a criação de ferramentas