Defesa de Mestrado – Bruno Dourado Miranda – 9/7/2021

16/06/2021 13:28
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Bruno Dourado Miranda
Orientador

Coorientador

Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Andreu Carminati, Dr. – IFSC

Data 9/7/2021 (sexta-feira) – 9h

Videoconferência (https://meet.google.com/woc-bvbg-vdr)

Banca Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Mauro Marcelo Mattos, Dr. – FURB;

Prof. Luís Fernando Arcaro, Dr. – EMBRAER;

Prof. Joni da Silva Fraga, Dr. – DAS/UFSC.

Título Análise de Tempo de Resposta de Tarefas no Sistema Operacional FreeRTOS
Resumo: Os sistemas operacionais de tempo real (SOTR) são usados pela indústria para construir aplicações que possuem requisitos de temporização suave (soft real time). Um sistema de tempo real é dividido em tarefas, que são fragmentos de código que possuem restrições temporais. Cada tarefa de um sistema de tempo real possui um tempo de execução e um tempo mínimo entre ativações sucessivas. Idealmente, um SOTR não deve ter impacto temporal na execução de sistemas de tempo real. No entanto, os algoritmos e estruturas de controle de um SOTR tem influência nos aspectos temporais de uma tarefa. Em um cenário mais realista, os módulos de um SOTR deveriam ser determinísticos para que sua influência no sistema fosse visível e previsível, porém, isto é algo fora da realidade. As influências temporais de um SOTR são chamadas de overheads, que são execuções de rotinas internas de microkernel para gerenciar tarefas em execução em um microprocessador. Dessa forma, o objetivo dos projetistas de um SOTR é minimizar os overheads impostos pelo microkernel nas tarefas de aplicação em tempo real. O Worst-Case Execution Time (WCET) de uma tarefa é o tempo de processador que a tarefa leva do início ao fim de sua própria execução em seu pior cenário. O Worst-Case Response Time (WCRT) é o tempo que a tarefa leva da chegada à conclusão, considerando as interferências, release jitters e bloqueios que recebe de outras tarefas do sistema e do próprio microkernel. Quando um SOTR é usado, o overhead causa influência no tempo de resposta de cada tarefa, por isso é importante conhecer o comportamento temporal dos overheads e como eles podem influenciar o tempo de resposta do sistema. O microkernel FreeRTOS é de código aberto e distribuído com uma licença MIT. É também um SOTR flexível e adaptável em vários modelos de sistemas, tais como: Executivo cíclico com ou sem interrupções, tarefas aperiódicas ou periódicas, criação de tarefas em tempo de execução e prioridades fixas ou dinâmicas. O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise de WCRT de tarefas no FreeRTOS quando executado na arquitetura ARM Cortex-M4. Os modelos algébricos criados foram utilizados em comparação aos testes realizados na plataforma ARM. Os resultados obtidos pelos modelos algébricos quando comparados com os valores temporais coletados nos testes fornecem evidências que os modelos criados refletem o comportamento temporal de tarefas no microkernel.