Herramienta de gestión de contadores hardware para Android

PMCTrack es una herramienta de código abierto para Linux que permite monitorizar el rendimiento de las aplicaciones haciendo uso de los contadores hardware del procesador. Esta herramienta soporta la captura de métricas como el número de instrucciones por ciclo o la tasa de fallos de cache. El objetivo de este proyecto es portar PMCTrack al sistema operativo Android sobre plataformas que integran procesadores de ARM. Esto conlleva la realización de las siguientes tareas: (1) modificación de la variante del kernel Linux propia de Android para incluir las extensiones requeridas por el módulo del kernel de PMCTrack, (2) adaptación de las herramientas de modo usuario de PMCTrack, y (3) desarrollo de una aplicación Android que permita visualizar en tiempo real las medidas de los contadores recabadas para las distintas aplicaciones que están siendo monitorizadas. Para poner a prueba la adaptación de la herramienta PMCTrack al sistema operativo Android y mostrar la utilidad de nuestras aportaciones, se han llevado a cabo diversos casos de estudio empleando la placa de desarrollo Odroid XU4.

Soporte de sistema operativo para ahorro de energía en plataformas móviles con procesadores multicore asimétricos

Los procesadores multicore asimétricos con repertorio común de instrucciones (AMPsAsymmetric Multicore Processors) han sido propuestos recientemente como alternativa de bajo consumo a los procesadores multicore simétricos convencionales. Los AMPs combinan, en un mismo chip, cores rápidos de alto rendimiento, con cores más lentos y sencillos de consumo reducido. Uno de los ejemplos más destacados de procesador multicore asimétrico es el procesador big.LITTLE de ARM, que incorporan algunos modelos de teléfonos móviles y tablets disponibles en la actualidad. Trabajos previos han demostrado que para explotar los beneficios potenciales de los procesadores multicore asimétricos, el sistema operativo debe tener en cuenta el beneficio relativo (speedup) que cada aplicación experimenta al ejecutar en un core rápido frente a un core lento. Actualmente, los planificadores por defecto de los sistemas operativos de propósito general no tienen en cuenta la diversidad de speedups entre aplicaciones que puede estar presente en una carga de trabajo multiprogramada. En consecuencia, la asignación de aplicaciones a cores que hacen estos planificadores no extrae el máximo rendimiento por vatio de la plataforma. Recientemente se han realizado extensiones en el kernel Linux para ofrecer un mejor soporte de planificación en multicore asimétricos. Sin embargo, estas extensiones del planificador, utilizadas fundamentalmente en dispositivos móviles con el sistema operativo Android, tampoco tienen en cuenta la diversidad de speedups en las aplicaciones de la carga de trabajo. Por lo tanto estas extensiones no constituyen una aproximación robusta desde el punto de vista de la eficiencia energética. En este proyecto se lleva a cabo la evaluación exhaustiva de distintos algoritmos de planificación para multicore asimétricos sobre una plataforma provista de un procesador ARM big.LITTLE. El principal objetivo del estudio es cuantificar el grado de eficiencia energética y el rendimiento global proporcionado por implementaciones de estos algoritmos en el kernel Linux sobre hardware multicore asimétrico real.

Evaluación y optimización de rendimiento y consumo energético de aplicaciones paralelas a nivel de tareas sobre arquitecturas asimétricas

Las arquitecturas asimétricas, formadas por varios procesadores con el mismo repertorio de instrucciones pero distintas características de rendimiento y consumo, ofrecen muchas posibilidades de optimización del rendimiento y/o el consumo en la ejecución de aplicaciones paralelas. La planificación de tareas sobre dichas arquitecturas de forma que se aprovechen de manera eficiente los distintos recursos, es muy compleja y se suele abordar utilizando modelos de programación paralelos, que permiten al programador especificar el paralelismo de las tareas, y entornos de ejecución que explotan dinámicamente dicho paralelismo. En este trabajo hemos modificado uno de los planificadores de tareas más utilizados en la actualidad para intentar aprovechar todos los recursos al máximo, cuando el rendimiento así lo necesite, o para conseguir la mejor eficiencia energética posible, cuando el consumo sea más prioritario. También se ha utilizado una biblioteca desarrollada específicamente para la arquitectura asimétrica objeto de estudio en la Universidad de Texas, Austin. Para obtener el máximo rendimiento se han agrupado los núcleos del sistema en dos niveles: hay un cluster simétrico de núcleos virtuales idénticos, cada uno de los cuales está compuesto por un conjunto de núcleos asimétricos. El planificador de tareas asigna trabajo a los núcleos virtuales, de manera idéntica a como lo haría en un sistema multinúcleo simétrico, y la biblioteca se encarga de repartir el trabajo entre los núcleos asimétricos. El trabajo ha consistido en integrar dicha biblioteca con el planificador de tareas. Para mejorar la eficiencia energética se han incluido en el planificador de tareas políticas de explotación de los modos de bajo consumo de la arquitectura y también de apagado o no asignación de carga de trabajo a algunos de los núcleos, que se activan en tiempo de ejecución cuando se detecta que la aplicación no necesita todos los recursos disponibles en la arquitectura.

Las prácticas de escritura en los primeros años de escolaridad: su papel en el proceso de inclusión en el caso del alumnado en situación de riesgo social

El presente estudio de Tesis Doctoral focaliza, desde una perspectiva didáctica, el fenómeno del acceso a la cultura escrita del alumnado considerado vulnerable, a efectos del desarrollo de su competencia comunicativa, por pertenecer a contextos familiares en los que lectura y la escritura no tienen una presencia activa. Por tanto, asumiendo el empoderamiento que propicia al alumnado el uso solvente y habitual de la cultura escrita y, consecuentemente, el riesgo de exclusión social que se constata en quienes no tienen incorporado este uso a su identidad (riesgo que se retroalimenta cuando la palabra escrita no facilita la superación de la etapa escolar obligatoria o la postobligatoria), se plantea un acercamiento, a prácticas del lenguaje en el contexto escolar que intentan, durante el proceso de alfabetización inicial y avanzada, compensar dicha desventaja social y funcionar como acción preventiva. Para su concreción, desde un enfoque epistemológico de corte hermenéutico-comprensivo, se desarrolla un estudio de un grupo-clase (Estudio de Caso) constituido por una mayoría de alumnado que presenta la desventaja mencionada, realizando un seguimiento en profundidad a lo largo de cuatro cursos escolares (1º a 4º), de las prácticas del lenguaje en distintas áreas disciplinares con la intención de aportar desarrollo teórico-comprensivo sobre inclusión educativa mediante el desarrollo de la competencia comunicativa. Desde este planteamiento, interesan las interacciones verbales que cada tutor mediatiza en el contexto de las distintas prácticas del lenguaje, poniendo especial énfasis en registrar y analizar, por un lado, los actos de habla que se evidencian en torno a consignas/instrucciones de trabajo y por otro, las operaciones mentales que estos actos provocan en el alumnado. La realidad observada se reconstruye e interpreta en un trabajo cooperativo con, respectivamente, cada uno de los tutores (dos a lo largo de los 4 años de seguimiento) y con el grupo de discusión conformado por investigadores de distintos perfiles que acompaña el proceso indagatorio. Se analiza este material identificando los segmentos mínimos dotados de significados relevantes (unidades de análisis). Este bagaje de datos se triangula con los obtenidos en el seguimiento longitudinal de las producciones escritas realizadas por el alumnado (recogidas a lo largo de todo el periodo en el que se extiende el estudio) y con los resultados de una prueba estandarizada de diagnóstico psicopedagógico en lectura y escritura (en dos periodos del estudio), permitiendo configurar un seguimiento de todos los niños incluidos en la clase objeto de este estudio...