Supporting intra-task parallelism in real-time multiprocessor systems

Os sistemas de tempo real modernos geram, cada vez mais, cargas computacionais pesadas e dinâmicas, começando-se a tornar pouco expectável que sejam implementados em sistemas uniprocessador. Na verdade, a mudança de sistemas com um único processador para sistemas multi- processador pode ser vista, tanto no domínio geral, como no de sistemas embebidos, como uma forma eficiente, em termos energéticos, de melhorar a performance das aplicações. Simultaneamente, a proliferação das plataformas multi-processador transformaram a programação paralela num tópico de elevado interesse, levando o paralelismo dinâmico a ganhar rapidamente popularidade como um modelo de programação. A ideia, por detrás deste modelo, é encorajar os programadores a exporem todas as oportunidades de paralelismo através da simples indicação de potenciais regiões paralelas dentro das aplicações. Todas estas anotações são encaradas pelo sistema unicamente como sugestões, podendo estas serem ignoradas e substituídas, por construtores sequenciais equivalentes, pela própria linguagem. Assim, o modo como a computação é na realidade subdividida, e mapeada nos vários processadores, é da responsabilidade do compilador e do sistema computacional subjacente. Ao retirar este fardo do programador, a complexidade da programação é consideravelmente reduzida, o que normalmente se traduz num aumento de produtividade. Todavia, se o mecanismo de escalonamento subjacente não for simples e rápido, de modo a manter o overhead geral em níveis reduzidos, os benefícios da geração de um paralelismo com uma granularidade tão fina serão meramente hipotéticos. Nesta perspetiva de escalonamento, os algoritmos que empregam uma política de workstealing são cada vez mais populares, com uma eficiência comprovada em termos de tempo, espaço e necessidades de comunicação. Contudo, estes algoritmos não contemplam restrições temporais, nem outra qualquer forma de atribuição de prioridades às tarefas, o que impossibilita que sejam diretamente aplicados a sistemas de tempo real. Além disso, são tradicionalmente implementados no runtime da linguagem, criando assim um sistema de escalonamento com dois níveis, onde a previsibilidade, essencial a um sistema de tempo real, não pode ser assegurada. Nesta tese, é descrita a forma como a abordagem de work-stealing pode ser resenhada para cumprir os requisitos de tempo real, mantendo, ao mesmo tempo, os seus princípios fundamentais que tão bons resultados têm demonstrado. Muito resumidamente, a única fila de gestão de processos convencional (deque) é substituída por uma fila de deques, ordenada de forma crescente por prioridade das tarefas. De seguida, aplicamos por cima o conhecido algoritmo de escalonamento dinâmico G-EDF, misturamos as regras de ambos, e assim nasce a nossa proposta: o algoritmo de escalonamento RTWS. Tirando partido da modularidade oferecida pelo escalonador do Linux, o RTWS é adicionado como uma nova classe de escalonamento, de forma a avaliar na prática se o algoritmo proposto é viável, ou seja, se garante a eficiência e escalonabilidade desejadas. Modificar o núcleo do Linux é uma tarefa complicada, devido à complexidade das suas funções internas e às fortes interdependências entre os vários subsistemas. Não obstante, um dos objetivos desta tese era ter a certeza que o RTWS é mais do que um conceito interessante. Assim, uma parte significativa deste documento é dedicada à discussão sobre a implementação do RTWS e à exposição de situações problemáticas, muitas delas não consideradas em teoria, como é o caso do desfasamento entre vários mecanismo de sincronização. Os resultados experimentais mostram que o RTWS, em comparação com outro trabalho prático de escalonamento dinâmico de tarefas com restrições temporais, reduz significativamente o overhead de escalonamento através de um controlo de migrações, e mudanças de contexto, eficiente e escalável (pelo menos até 8 CPUs), ao mesmo tempo que alcança um bom balanceamento dinâmico da carga do sistema, até mesmo de uma forma não custosa. Contudo, durante a avaliação realizada foi detetada uma falha na implementação do RTWS, pela forma como facilmente desiste de roubar trabalho, o que origina períodos de inatividade, no CPU em questão, quando a utilização geral do sistema é baixa. Embora o trabalho realizado se tenha focado em manter o custo de escalonamento baixo e em alcançar boa localidade dos dados, a escalonabilidade do sistema nunca foi negligenciada. Na verdade, o algoritmo de escalonamento proposto provou ser bastante robusto, não falhando qualquer meta temporal nas experiências realizadas. Portanto, podemos afirmar que alguma inversão de prioridades, causada pela sub-política de roubo BAS, não compromete os objetivos de escalonabilidade, e até ajuda a reduzir a contenção nas estruturas de dados. Mesmo assim, o RTWS também suporta uma sub-política de roubo determinística: PAS. A avaliação experimental, porém, não ajudou a ter uma noção clara do impacto de uma e de outra. No entanto, de uma maneira geral, podemos concluir que o RTWS é uma solução promissora para um escalonamento eficiente de tarefas paralelas com restrições temporais.

Abordagem nutricional e dietética na prevenção e tratamento da hipertensão arterial

De natureza multifatorial, a elevação da pressão arterial resulta da combinação intrincada de fatores genéticos, fisiológicos e ambientais. Diversos estudos epidemiológicos, meta-análises e estudos experimentais confirmam o papel de certos padrões alimentares (DASH e dieta mediterrânica) e de vários nutrientes e fatores dietéticos no desenvolvimento da hipertensão arterial (ou na sua modulação favorável ou desfavorável). As alterações nutricionais podem diminuir a pressão arterial e prevenir o desenvolvimento de hipertensão arterial, com implicações potenciais na morbilidade e mortalidade cardiovascular. Pretende-se sumariar alguns dos fatores dietéticos e nutricionais mais importantes relacionados com a síndrome hipertensiva.

Mercury, cadmium, lead and arsenic levels in three pelagic fish species from the Atlantic Ocean: intra- and inter-specific variability and human health risks for consumption

Three commonly consumed and commercially valuable fish species (sardine, chub and horse mackerel) were collected from the Northeast and Eastern Central Atlantic Ocean in Portuguese waters during one year. Mercury, cadmium, lead and arsenic amounts were determined in muscles using graphite furnace and cold vapour atomic absorption spectrometry. Maximum mean levels of mercury (0.1715 ± 0.0857 mg/kg, ww) and arsenic (1.139 ± 0.350 mg/kg, ww) were detected in horse mackerel. The higher mean amounts of cadmium (0.0084 ± 0.0036 mg/kg, ww) and lead (0.0379 ± 0.0303 mg/kg, ww) were determined in chub mackerel and in sardine, respectively. Intra- and inter-specific variability of metals bioaccumulation was statistically assessed and species and length revealed to be the major influencing biometric factors, in particular for mercury and arsenic. Muscles present metal concentrations below the tolerable limits considered by European Commission Regulation and Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization (FAO/WHO). However, estimation of non-carcinogenic and carcinogenic health risks by the target hazard quotient and target carcinogenic risk, established by the US Environmental Protection Agency, suggests that these species must be eaten in moderation due to possible hazard and carcinogenic risks derived from arsenic (in all analyzed species) and mercury ingestion (in horse and chub mackerel species).

Factores associados à hipertensão arterial nos utentes de farmácias em Portugal

OBJETIVO: Estimar a prevalência, tratamento e controlo da hipertensão e identificar factores associados em utentes de farmácias comunitárias. MÉTODOS: Estudo transversal com 1.042 utentes de 40 a 65 anos em 60 farmácias comunitárias de Portugal Continental entre outubro de 2005 e janeiro de 2006. Os dados foram obtidos pela aplicação de questionário e medição de parâmetros biológicos. Foram realizadas três regressões logísticas sequenciais para verificar associação entre as variáveis. RESULTADOS: A idade média foi de 53,7 anos e a razão homem/mulher foi 0,68. A prevalência da hipertensão arterial foi de 54,8%. Cerca de 70% dos hipertensos encontravam-se sob tratamento anti-hipertensivo e, destes, 47,7% estavam controlados. A hipertensão esteve positivamente associada à idade mais elevada, sexo masculino, ser casado, apresentar índice de massa corporal e nível de colesterol total mais alto, ser diabético, ter doença cardiovascular pessoal ou familiar precoce e reportar mais consultas médicas por ano. A hipertensão tratada mostrou-se positivamente associada a ser mulher, não casado, ser diabético, viver numa área urbana e reportar mais de três consultas médicas por ano. Nos hipertensos tratados, estar controlado foi positivamente associado a ter comportamento aderente à terapêutica anti-hipertensiva (auto-reporte), percepcionar o efeito desta medicação e ser de baixo risco cardiovascular. Os modelos preditivos apresentaram áreas sob as respectivas curvas ROC entre 0,72 e 0,78, com capacidade discriminatória aceitável. CONCLUSÕES: A prevalência da hipertensão foi elevada, mas similar à encontrada em outros estudos realizados em Portugal. A proporção de doentes tratados foi satisfatória, em contraste com o nível insuficiente de controlo.

Avaliação das ações em hipertensão arterial sistêmica na atenção básica

OBJETIVO: Avaliar a eficiência da Estratégia Saúde da Família nas ações relacionadas à hipertensão. MÉTODOS: Estudo avaliativo, transversal quantitativo, com base em dados secundários de 66 municípios catarinenses de pequeno porte, com cobertura potencial máxima de 100% pela Estratégia Saúde da Família em 2007. Foram avaliados indicadores de insumos, produtos e resultados. A eficiência da produção de serviços e da produção de resultados dos municípios foi comparada por meio de análise envoltória de dados. RESULTADOS: Os municípios foram mais eficientes na produção de serviços (37,8%) do que na produção de resultados (16,6%). Quarenta e um municípios (62,2%) foram ineficientes nos serviços: cadastro no Sistema de Informação sobre Hipertensão e Diabetes, atendimento individual e visita domiciliar para usuários com hipertensão, e 55 (83,3%) foram ineficientes na produção de impacto contra hipertensão. CONCLUSÕES: O modelo de avaliação utilizado mostrou-se capaz de medir a eficiência na atenção primária de saúde, ao avaliar a produtividade de serviços e de resultados.

Promoção, prevenção e cuidado da hipertensão arterial no Brasil

OBJETIVO: Estimar a prevalência de ações de promoção, prevenção e cuidado da hipertensão arterial em adultos e identificar sua associação com estado descompensado de hipertensão. MÉTODOS: Estudo epidemiológico transversal de base populacional realizado por meio de entrevista com 12.324 adultos, de 20 a 59 anos, em 100 municípios brasileiros. As variáveis independentes, consideradas como promoção, prevenção e cuidado, foram: ter recebido orientações sobre a manutenção do peso ideal e sobre atividade física; ter consultado um médico e ter realizado eletrocardiograma no último ano. Pressão arterial acima de 140/90 mmHg foi considerada estado descompensado, sendo a variável dependente para a avaliação da qualidade do cuidado. RESULTADOS: Do total, 16,3% (n = 2.004) referiram diagnóstico médico de hipertensão. As maiores prevalências de hipertensão foram observadas na categoria de idade de 50 a 59 anos, concentradas nas regiões Sudeste e Centro-Oeste. Mais da metade (66,1%) esteve em consulta médica por hipertensão no último ano, da qual metade (52,4%) realizou eletrocardiograma. Dos hipertensos que tiveram sua pressão arterial aferida na entrevista (74,6%), menos da metade (42,4%) apresentava cifras tensionais descompensadas. CONCLUSÕES: Não houve associação entre haver consultado médico no último ano e cifras tensionais descompensadas. A proporção de hipertensos descompensados foi significativamente menor entre os que foram orientados para manter o peso ideal, realizar atividade física e os que fizeram eletrocardiograma. Ser do sexo masculino, ter idade acima de 40 anos e habitar na região Sul mostraram-se associados a estado descompensado da hipertensão.

Adaptacao brasileira de questionario para avaliar adesao terapeutica em hipertensao arterial

OBJETIVO: Descrever etapas da adaptação transcultural de questionário de avaliação de adesão terapêutica em hipertensão arterial, desenvolvido no idioma espanhol, para aplicação ao contexto brasileiro. MÉTODOS: A fim de estabelecer equivalências conceitual, de itens, semântica e operacional, foram realizadas duas traduções para o português de modo independente e duas retraduções para o espanhol. Traduções e retraduções foram avaliadas quanto à alteração nos significados referencial e geral. Realizaram-se duas aplicações de pré-testes com pacientes hipertensos e/ou diabéticos, com a versão síntese, que contribuíram para identificar diferentes problemas e confirmar decisões tomadas. RESULTADOS: A segunda tradução e retradução foram mais bem avaliadas, pois não houve alteração dos significados para cinco dos 12 itens do questionário. Foram feitas alterações operacionais, e uma vinheta com as opções de resposta e um exemplo no enunciado do instrumento facilitaram a aplicação nas entrevistas. CONCLUSÕES: Os resultados obtidos na avaliação das equivalências conceitual, de itens, semântica e operacional permitiram chegar a uma versão em português do questionário MBG para avaliar adesão terapêutica para aplicação no contexto brasileiro.

Online intra-task device scheduling for hard real-time systems

A large part of power dissipation in a system is generated by I/O devices. Increasingly these devices provide power saving mechanisms, inter alia to enhance battery life. While I/O device scheduling has been studied in the past for realtime systems, the use of energy resources by these scheduling algorithms may be improved. These approaches are crafted considering a very large overhead of device transitions. Technology enhancements have allowed the hardware vendors to reduce the device transition overhead and energy consumption. We propose an intra-task device scheduling algorithm for real time systems that allows to shut-down devices while ensuring system schedulability. Our results show an energy gain of up to 90% when compared to the techniques proposed in the state-of-the-art.

Intra-type migrative scheduling of implicit-deadline sporadic tasks on two- type heterogeneous multiprocessor

Consider the problem of scheduling a set of implicit-deadline sporadic tasks to meet all deadlines on a two-type heterogeneous multiprocessor platform. Each processor is either of type-1 or type-2 with each task having different execution time on each processor type. Jobs can migrate between processors of same type (referred to as intra-type migration) but cannot migrate between processors of different types. We present a new scheduling algorithm namely, LP-Relax(THR) which offers a guarantee that if a task set can be scheduled to meet deadlines by an optimal task assignment scheme that allows intra-type migration then LP-Relax(THR) meets deadlines as well with intra-type migration if given processors 1/THR as fast (referred to as speed competitive ratio) where THR <= 2/3.

Reprodutibilidade da pressão arterial medida no ELSA-Brasil com a monitorização pressórica de 24h

OBJETIVO: Determinar a reprodutibilidade da pressão arterial casual de participantes do Estudo Longitudinal de Saúde do Adulto (ELSA-Brasil) e confirmar o diagnóstico pressórico pela monitorização.MÉTODOS: A pressão arterial casual foi medida em aparelho oscilométrico. Uma subamostra dos participantes do estado do Espírito Santo (N = 255) foi reavaliada com igual metodologia de uma a dez semanas após; além disso, foi realizada monitorização. O diagnóstico de hipertensão seguiu os pontos de corte de 140/90 mmHg ou 130/80 mmHg para a pressão casual e na monitorização, respectivamente. A hipertensão do jaleco branco foi definida pela presença hipertensão na medida casual e normotensão na monitorização e o inverso para a hipertensão mascarada.RESULTADOS: Os dados referem-se a 230 participantes que nas duas ocasiões estavam sem medicação (N1 = 153) ou sob a mesma medicação anti-hipertensiva (N2 = 77). No N1, a normotensão casual foi confirmada em 120 dos 134 pela monitorização. No N2, a monitorização confirmou o controle pressórico em 43 dos 54 participantes com pressão controlada pela medida casual. A concordância geral de diagnósticos entre a pressão casual e monitorada foi de 78% (kappa = 0,44). No grupo N1, seis indivíduos (4%) apresentaram hipertensão do jaleco branco e 23 (25%), mascarada.CONCLUSÕES: A concordância de diagnósticos entre a pressão arterial casual e a monitorada foi moderada. A padronização rigorosa da medida casual adotada no ELSA-Brasil foi capaz de reduzir a hipertensão do jaleco branco. A alta frequência de hipertensão mascarada sugere que a medida pressórica da monitorização indique grau elevado de estresse no trabalho.

Factors associated with arterial stiffness in children aged 9-10 years

OBJECTIVE To analyze the factors associated with stiffness of the great arteries in prepubertal children.METHODS This study with convenience sample of 231 schoolchildren aged 9-10 years enrolled in public and private schools in Vitória, ES, Southeastern Brazil, in 2010-2011. Anthropometric and hemodynamic data, blood pressure, and pulse wave velocity in the carotid-femoral segment were obtained. Data on current and previous health conditions were obtained by questionnaire and notes on the child’s health card. Multiple linear regression was applied to identify the partial and total contribution of the factors in determining the pulse wave velocity values.RESULTS Among the students, 50.2% were female and 55.4% were 10 years old. Among those classified in the last tertile of pulse wave velocity, 60.0% were overweight, with higher mean blood pressure, waist circumference, and waist-to-height ratio. Birth weight was not associated with pulse wave velocity. After multiple linear regression analysis, body mass index (BMI) and diastolic blood pressure remained in the model.CONCLUSIONS BMI was the most important factor in determining arterial stiffness in children aged 9-10 years.

Intra-hospital organ and tissue donation coordination project: cost-effectiveness and social benefits

OBJECTIVE To evaluate the viability of a professional specialist in intra-hospital committees of organ and tissue donation for transplantation. METHODS Epidemiological, retrospective and cross-sectional study (2003-2011 and 2008-2012), which was performed using organ donation for transplants data in the state of Sao Paulo, Southeastern Brazil. Nine hospitals were evaluated (hospitals 1 to 9). Logistic regression was used to evaluate the differences in the number of brain death referrals and actual donors (dependent variables) after the professional specialist started work (independent variable) at the intra-hospital committee of organ and tissue donation for transplantation. To evaluate the hospital invoicing, the hourly wage of the doctor and registered nurse, according to the legislation of the Consolidation of Labor Laws, were calculated, as were the investment return and the time elapsed to do so. RESULTS Following the nursing specialist commencement on the committee, brain death referrals and the number of actual donors increased at hospital 2 (4.17 and 1.52, respectively). At hospital 7, the number of actual donors also increased from 0.005 to 1.54. In addition, after the nurse started working, hospital revenues increased by 190.0% (ranging 40.0% to 1.955%). The monthly cost for the nurse working 20 hours was US$397.97 while the doctor would cost US$3,526.67. The return on investment was 275% over the short term (0.36 years). CONCLUSIONS This paper showed that including a professional specialist in intra-hospital committees for organ and tissue donation for transplantation proved to be cost-effective. Further economic research in the area could contribute to the efficient public policy implementation of this organ and tissue harvesting model.

Retinopatia hipertensiva: a importância do controlo da tensão arterial

A população portuguesa é cada vez mais envelhecida, devido ao aumento médio da esperança de vida e à baixa percentagem de natalidade. Os hábitos alimentares e sedentários são considerados um factor de risco da Hipertensão Arterial (HA), sendo que 1 em cada 3 indivíduos sofre de HA. A Retinopatia Hipertensiva (RH) é a manifestação visual da Hipertensão Arterial, com alterações manifestas na vascularização da coróide, da retina e da papila óptica. Objectivos: Descrever as alterações visuais características da RH e respectiva classificação. Identificar a epidemiologia, divulgar factores de risco, sinais e sintoma. Descrever os exames complementares que permitem o diagnóstico da RH e a sua prevenção.

Do índice tornozelo-braço ao Ecodoppler arterial na prevenção da doença arterial periférica

Definição de doença arterial periférica - Doença caracterizada pela diminuição da circulação arterial,cujas manifestações clínicas são provocadas maioritariamente pela aterosclerose, que condiciona o surgimento de estenoses e oclusões nas artérias major dos membros inferiores. Factores de risco - Diabetes, tabagismo, dislipidémia, idade, HTA, sexo, sedentarismo, hiperviscosidade/hipercoagubilidade, fibrinogénio elevado, proteína C reativa (+), hiperhomocisteinémia, IRC.

Hipertensão arterial e medidas de controle referidos na população urbana de Cáceres/MT

Em inquérito realizado na zona urbana de Cáceres (Mato Grosso, Brasil) foram estudados 485 homens e 766 mulheres maiores de 10 anos de idade. Neles a prevalência de Hipertensão arterial foi de 12,2%. Os critérios utilizados foram os propostos pela OMS. As mulheres apresentaram prevalência maior que a dos homens, e em ambos os sexos a prevalência aumenta com a idade. Dentre os hipertensos poucos tinham consciência de seu estado e raros estavam em tratamento.