Publicação
Estudo, implementação e avaliação de um sistema de tempo real na plataforma RaspberryPi
| Resumo: | A maioria dos sistemas operativos e do hardware comerciais que existem para implementar sistemas de tempo-real têm associados custos muito elevados. Este trabalho pretende demonstrar se é possível construir um sistema de tempo-real com componentes de baixo custo e genéricos. Antes de definir o sistema que se iria implementar é feita uma revisão de alguns conceitos de tempo-real (e.g. classes de tempo-real e escalonamento) e uma pesquisa de sistemas operativos também de tempo-real (e.g. RTEMS, VxWorks) para que existissem termos de comparação com os componentes escolhidos para o trabalho. Deste modo, neste trabalho é usada a plataforma RaspberryPi de baixo custo, o sistema operativo Raspbian com o patch PREEPT RT e a ferramenta Safety Kernel, definido pelo KARYON, para gestão temporal de alguns componentes do sistema. Como não existia ainda um sistema implementado com estes três componentes uma parte deste trabalho passa primeiro por entender o que seria necessário para a integração dos mesmos. Após a implementação da arquitetura definida pelo trabalho foram feitos testes de desempenho ao sistema, inicialmente para garantir que se tinha capacidade de preempção por parte do escalonador do sistema operativo, numa segunda fase para testar os diferentes modos de definir a preempção para os processos (manual ou automática) e finalmente para perceber que tipo de desempenho se tinha comparativamente a outros trabalhos realizados com o Safety Kernel. Esta última fase de testes era especialmente importante por se ter expectativas de um aumento no desempenho do sistema implementado. Os resultados finais para os tempos obtidos com a arquitetura desenvolvida neste projeto mostram de facto um aumento de desempenho (valores dos tempos obtidos foram mais baixos) face aos resultados de trabalhos anteriores, no entanto não corresponderam exatamente ao que era esperado. Deste modo este trabalho mostrou que é possível ter um sistema, com garantias temporais razoáveis, de baixo custo e com componentes genéricos. |
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| Autores principais: | Viegas, Hugo Coutinho Fontes |
| Assunto: | Tempo-real Raspbian Safety Kernel Sistemas operativos de tempo-real RaspberryPi Teses de mestrado - 2015 |
| Ano: | 2015 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | A maioria dos sistemas operativos e do hardware comerciais que existem para implementar sistemas de tempo-real têm associados custos muito elevados. Este trabalho pretende demonstrar se é possível construir um sistema de tempo-real com componentes de baixo custo e genéricos. Antes de definir o sistema que se iria implementar é feita uma revisão de alguns conceitos de tempo-real (e.g. classes de tempo-real e escalonamento) e uma pesquisa de sistemas operativos também de tempo-real (e.g. RTEMS, VxWorks) para que existissem termos de comparação com os componentes escolhidos para o trabalho. Deste modo, neste trabalho é usada a plataforma RaspberryPi de baixo custo, o sistema operativo Raspbian com o patch PREEPT RT e a ferramenta Safety Kernel, definido pelo KARYON, para gestão temporal de alguns componentes do sistema. Como não existia ainda um sistema implementado com estes três componentes uma parte deste trabalho passa primeiro por entender o que seria necessário para a integração dos mesmos. Após a implementação da arquitetura definida pelo trabalho foram feitos testes de desempenho ao sistema, inicialmente para garantir que se tinha capacidade de preempção por parte do escalonador do sistema operativo, numa segunda fase para testar os diferentes modos de definir a preempção para os processos (manual ou automática) e finalmente para perceber que tipo de desempenho se tinha comparativamente a outros trabalhos realizados com o Safety Kernel. Esta última fase de testes era especialmente importante por se ter expectativas de um aumento no desempenho do sistema implementado. Os resultados finais para os tempos obtidos com a arquitetura desenvolvida neste projeto mostram de facto um aumento de desempenho (valores dos tempos obtidos foram mais baixos) face aos resultados de trabalhos anteriores, no entanto não corresponderam exatamente ao que era esperado. Deste modo este trabalho mostrou que é possível ter um sistema, com garantias temporais razoáveis, de baixo custo e com componentes genéricos. |
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