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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.3.2006.tde-19092006-162648
Document
Author
Full name
Ulisses Mantovan
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2006
Supervisor
Committee
Souza, Wanderley Lopes de (President)
Farias, Clever Ricardo Guareis de
Guardia, Hélio Crestana
Midorikawa, Edson Toshimi
Sato, Liria Matsumoto
Title in Portuguese
Uma Abordagem, baseada em framework e na técnica de descrição formal Estelle, para o desenvolvimento de sistemas de arquivos paralelos distribuídos.
Keywords in Portuguese
Especificação formal
Sistemas paralelos
Validação
Abstract in Portuguese
O constante aumento da velocidade de processamento, devido principalmente à utilização de um número cada vez maior de processadores, tem propiciado grandes avanços no projeto e na construção de sistemas computacionais paralelos. Entretanto o desempenho de muitas aplicações é afetado pela latência das operações de Entrada e Saída de dados. Para solucionar esse problema, sistemas de arquivos paralelos, que oferecem acesso paralelo aos dados armazenados em diversos discos, vêm sendo desenvolvidos. O desenvolvimento desses sistemas complexos pode ser beneficiado pela adoção de Técnicas de Descrição Formal (TDFs), durante as fases de projeto e especificação dos mesmos, as quais podem ser aliadas a técnicas de implementação durante as demais fases. Neste sentido, este projeto propõe uma abordagem baseada em frameworks e na TDF Extended State Transition Language (Estelle), para a especificação formal, validação, implementação e teste de sistemas dessa categoria. Um framework conceitual que descreve um sistema funcional é apresentado, e dois estudos de caso são desenvolvidos dando origem a dois sistemas de arquivos derivados do framework. Uma metodologia para a validação, que usa ferramentas de simulação, é apresentada. Um dos estudos de caso é implementado semi-automaticamente, a partir de sua especificação formal Estelle, e comparações de desempenho com o mesmo sistema implementado manualmente são realizadas.
Title in English
An approach, based on framework and the formal description technique Estelle, for the development of distributed parallel file systems.
Keywords in English
Formal specification
Parallel systems
Validation
Abstract in English
The constant increase of processing speed, mainly due to the use of a large number of processors, has allowed an improvement in the design and building of parallel computation systems. However, the performance of several types of applications is affected by the latency originated from Input/Output operations on data. In order to solve this problem parallel file systems, which allow parallel access to the data stored on a set of discs, have been developed. The design of such complex systems can benefit from the adoption of implementation techniques allied with Formal Description Techniques (FDTs). Aimed to introduce the use of FDTs in the development cycle of distributed parallel file systems, this work proposes an approach, based on framework and the FDT Extended State Transition Language (Estelle), for the formal specification, validation, implementation and testing of systems belonging to this domain. A conceptual framework that describes a basic functional system is presented, and two case studies are developed from it. A methodology for Estelle specification validation that makes use of simulation tools is also proposed in this work. One of the systems, developed as a case study, is semi-automatically implemented from its Estelle formal specification, and performance comparisons with a hand-coded implementation of the same system are done.
 
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Tese.PDF (1.14 Mbytes)
Publishing Date
2006-11-16
 
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