PROJETO DE CLUSTER BASEADO EM SISTEMAS EMBARCADOS
Resumo
Atualmente, mesmo com a evolução do poder de processamento disponível nos sistemas computacionais, são necessários outros meios com implementações alternativas para resolver problemas de grande complexidade. Quando o poder de processamento não pode mais ser aumentado, frequentemente recorre-se à utilização de vários processadores trabalhando em conjunto. Ou seja, aglomerados de computadores (também conhecidos como clusters) que trabalham como se fosse apenas um. Considerando que um aglomerado de computadores de uso pessoal é composto basicamente por máquinas que possuem um elevado consumo de energia e de espaço físico, pode ser uma solução alternativa o aproveitamento de aglomerados constituídos de dispositivos com poder de processamento mais reduzido, mas, muitas vezes, ocioso. Isso é possível de ser encontrado em arquiteturas ARM (Advanced RISC Machine), comumente encontrados em sistemas computacionais embarcados, como por exemplo, celulares, sistemas automotivos e aparelhos domésticos, os quais, em grande parte, executam o sistema operacional Linux. O presente trabalho propõe a implementação de um cluster de sistemas embarcados que venha atender a necessidade de futuras pesquisas que estão ou que serão desenvolvidas por alunos do Departamento de Informática, os quais demandam de disponibilidade de múltiplos núcleos para acelerar o processamento de informações importantes e que consumam pouca energia. Um exemplo de aplicação seria o de processamento de imagens, que possui um tipo de dado que possibilita a execução de forma paralela de vários algoritmos. Optou-se por implementar o cluster com módulos FriendlyARM Mini6410, os quais possuem um processador ARM11 e o Sistema Operacional Ubuntu GNU/Linux. Para auxiliar na distribuição das tarefas no aglomerado de processadores e tirar melhor proveito dos recursos disponíveis da arquitetura de memória distribuída, foram pesquisadas ferramentas e optou-se por utilizar a biblioteca de comunicação MPI (Message Passing Interface). O cluster encontra-se em fase de levantamento de requisitos e implementação, de onde resultará a possibilidade de instanciar quantos núcleos de processamentos serão utilizados para executar determinado programa. Os testes serão conduzidos de maneira a se avaliar os tempos de execução de cada configuração possível, com os módulos existentes da arquitetura, e assim validar o funcionamento da estrutura proposta a resolver problemas que demandam de um elevado poder de processamento aliada a baixo consumo energético.
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