Aula 2.5 QNX

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Informática I
17ABR2011
1ºTen(RM2-T) CRISTIANE PEREIRA
Colégio Naval
QNX
Aula 2.5 –
Sistema Operacional de Tempo Real
Sumário
	Sistema de Tempo Real
	QNX
Sistemas de Tempo Real
Na medida em que o uso de sistemas computacionais prolifera na sociedade atual, aplicações com requisitos de tempo real tornam-se cada vez mais comuns. Essas aplicações variam muito em relação à complexidade e às necessidades de garantia no atendimento de restrições temporais. Entre os sistema mais simples, estão os controladores inteligentes embutidos em utilidades domésticas, tais como lavadoras de roupa e videocassetes. Na outra extremidade do espectro de complexidade estão sistemas militares de defesa, os sistemas de controle de plantas industriais (químicas e nucleares) e o controle de tráfego aéreo e ferroviário.
Algumas aplicações de tempo real apresentam restrições de tempo mais rigorosas do que outras; entre esses, encontram-se os sistemas responsáveis pelo monitoramento de pacientes em hospitais, sistemas de supervisão e controle em plantas industriais e os sistemas embarcados em robôs e veículos.
Sistemas de Tempo Real
Classificação dos Sistemas de Tempo Real
Os sistemas de tempo real podem ser classificados a partir do ponto de vista da Segurança (“Safety”) em: Sistemas Não Críticos de Tempo Real ( ou STRs brandos, (Soft Real Time Systems”) quando as consequências de uma falha devida ao tempo é da mesma ordem de grandeza que os benefícios do sistema de processamento bancário); e
	Classificação de Sistema de Tempo Real
Sistemas Críticos de Tempo Real (ou STRs duros, “ Hard Real Time Systems”), quando as consequências de pelo menos uma falha temporal excedam em muito os benefícios normais do sistema (ex. sistema de controle de vôo, ou de sinalização em ferrovias, sistema de controle de planta nuclear). Nesses caso, essa falha é dita catastrófica. 
Atuação de um Sistema Operacional de Tempo Real
Atua basicamente:
	Sistema de controle, responsável por responder aos estímulos do ambiente em tempo hábil.
	Interfaces de entrada e saída, portas de comunicação entre o sistema de controle e o sistema controlado, geralmente neste, são sensores, receptores de sinais de rádio
	Sistema controlado, é o ambiente com que o computador interage
Característica principais de um RTOS
	Previsibilidade – importante propriedade de um sistema em tempo-real, dita seu comportamento funcional e temporal que deve ser tão determinístico quanto impões as especificações do sistema.
	Confiabilidade – está relacionada à exatidão no funcionamento do sistema, ou seja, a falha do sistema é que pode gerar uma resposta fora do tempo esperado.
Sistemas Operacionais 
disponíveis
	Free RTOS – Sistema Operacional de código aberto e direitos autorais livre, podendo ser utilizado também em aplicações comerciais.
	NetBSD – É um sistema operacional em tempo real, que trabalha com código aberto, como desvantagem apresenta à necessidade de memória.
	Windows CE Embedded – Sistema operacional lançado pela Microsoft, não disponível em código aberto, com tamanho relativamente compacto. 
Exemplos de Sistema de
 Tempo Real
Sistema de Tempo Real
Exemplo de sistema de
tempo real crítico
Exemplo de sistema de
tempo real não-crítico
	Os sistemas operacionais de tempo real foram projetados para respostas a eventos. Aplicações de resposta a eventos, como um sistema de airbag automotivo, necessitam de uma resposta a um estímulo em um determinado espaço de tempo. 
Sistema de Tempo Real
Exemplos:
	Microcomputadores que controla o motor dos carros,
	Sistema de controle de processos nas refinarias de 
gasolina, 
	Sistemas em aeronaves.
Sistema de Tempo Real
	Sistema de tempo real são classificados de acordo com o impacto gerado por uma falha ao atender seus requisitos de tempo.
São três tipos:
Soft, Firm e Hard
Sistema de Tempo real
	Soft real time
Sistema em que o desempenho é degradado mas não resulta em falhas, no caso de não atendimento de suas restrições de tempo
Ex.: Um editor de texto, sistema de folha de pagamento e sistema de processamento de matrícula
Sistema de Tempo real
	Hard real time
Sistema em que um falha relacionada a um único deadline pode provocar falhas completas do sistema ou até mesmo catástrofes.
Ex.: Sistema para controle de freios e Airbag
Sistema de Tempo real
Sistema de Tempo real
	Firm real time
Sistema em que a perda de poucos deadlines não provocam falha total, no entanto, a perda de uma quantidade muito grande podem provocar falhas completa do sistema ou até mesmo catástrofes
Ex.: Sistema de controle de navegação
	Sistema
	Tipo de Sistema
	Cenário
	Máquina de auto-atendimento
	Soft
	Perda de muitos deadlines não provocarão falhas catastróficas, somente o desempenho é degradado
	Sistema de navegação embutida para controle de robôs autônomos agrícolas
	Firm
	Excessiva perda de deadlines podem fazer que o robô danifique toda uma plantação
	Sistema de controle de armas em caças
	Hard
	Perda de um único deadline pode fazer com que o alvo seja perdido
Sistema de Tempo real
QNX
Um Sistema Operacional de Tempo Real – É 
destinado à execução de múltiplas tarefas 
onde o tempo de resposta a um evento 
(externo ou interno) é pré- definido; não 
importando, como é comum pensar-se, se a 
velocidade de resposta é elevada ou não. 
Esse tempo de resposta é chamado de prazo da 
tarefa e a perda de um prazo, isto é, o não 
cumprimento de uma tarefa dentro do prazo
esperado, caracteriza um falha do sistema.
QNX
A QNX Software Sistems foi fundado em 1980 por Gordon Bell. O QNX é um Sistema Operacional de Tempo Real (RTOS). Amplamente utilizado no controle de sistemas embarcados e industriais. É utilizado em processos altamente críticos como controle de vôo, controle de esteiras de fábricas, sinais de trânsito e usinas nucleares. 
O QNX
O QNX se destaca no mercado há mais de 20 anos pela sua confiabilidade e robustez, sendo encontrado em inúmeras aplicações aeronáuticas e aeroespaciais – situações onde qualquer erro do sistema simplesmente não pode acontecer.
Sua versão mais recente é a QNX Neutrino RTOS 6.4.1, lançado em maio de 2009.
	Mesmo sendo um sistema de arquitetura fechada e paga, o QNX disponibiliza uma versão gratuita para uso não-comercial. O QNX se destaca no mercado pela sua confiabilidade e robustez, sendo encontrado em inúmeras aplicações aeronáuticas e aeroespaciais – situações onde qualquer erro do sistema simplesmente não pode acontecer.
QNX
Conclusão
	Sistema de tempo real
	QNX