Atividade Prática - Sistemas Embarcados - 2021

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
SISTEMAS EMBARCADOS 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELIAS HENRIQUE DA SILVEIRA 
VINICIUS POZZOBON BORIN, ME. 
 
 
 
 
 
 
DIVINÓPOLIS - MG 
2021 
OBJETIVO 
Este trabalho visa enriquecer seu conhecimento no assunto de sistemas operacio-
nais de tempo real, assunto estre de suma importância no desenvolvimento de 
sistemas embarcados. 
Responda aos questionamentos impostos neste documento de maneira disserta-
tiva. 
 
 
Exercício 1: 
Explique com suas palavras a importância de uso de um rtos em uma aplicação 
embarcada. devemos sempre usar um rtos? quais as vantagens e desvantagens de 
uso de um rtos? 
 
Exercício 2: 
Descreva o que é a pilha de um processador e qual sua utilidade para a concep-
ção de um sistema que possui múltiplos fluxos de execução. note que em um sis-
tema tradicional, baseado em superlaço, existem múltiplos fluxos de execução 
concorrentes devido às rotinas de tratamento de interrupções. 
 
Exercício 3: 
Considerando que duas tarefas utilizam uma mesma função, a qual é não reen-
trante, sugira, pelo menos, uma solução para evitar a corrupção dos dados 
quando utilizando um: 
a) Núcleo não preemptivo; 
b) Núcleo preemptivo; 
 
Exercício 4: 
Descreva com suas palavras a finalidade do bloco de controle de tarefa (tcb) no 
rtos. tipicamente, que informações são contidas no tcb? qual a diferença de tcb e 
contexto de uma tarefa? 
 
Exercício 5: 
Explique o que ocorre em um processador quando uma interrupção ocorre. qual 
o papel da pilha nesse processo? por que o alinhamento de interrupções deve ser 
controlado por um núcleo preemptivo? 
Respostas 
 
1 - Surge como um importante mecanismo de controle de execução e do compor-
tamento do software, gerencia os recursos e atua em situações em que o tempo é 
o parâmetro essencial no funcionamento de toda a aplicação embarcada. 
Não necessariamente, toda aplicação requer uma análise para sua principal fun-
ção, neste caso os RTOS devem ser usados em uma aplicação onde o tempo de 
resposta é mais importante do que executar centenas de tarefas simultaneamente, 
ambientes multi-tarefas. 
Suas vantagens são: 
Otimização do desenvolvimento de software 
Melhor sincronização e robustez 
Gerenciamento de recursos 
Gerenciamento de tempo 
 
2 - A pilha de um processador é uma memória designada para armazenamento de 
informações de execução, sub-rotinas participante em uma execução da máquina. 
Tem como utilidade o gerenciamento de tarefas, os núcleos utilizam uma estrutura 
de dados denominadas bloco de controle de tarefas. Nessas estruturas, são arma-
zenadas informações sobre a tarefa, onde podem ser acessadas de uma forma mais 
rápida e segura, retornando o controle de execução. 
 
3 - 
A - Os núcleos não preemptivos também são conhecidos como núcleos coopera-
tivos, pois este núcleo requer que cada tarefa desista explicitamente do controle 
do processador para que outra tarefa seja executada, ou seja, suas tarefas devem 
cooperar para que todas tenham acesso ao processador. Para evitar a corrupção de 
dados é utilizar a baixa latência das interrupções, é o intervalo de tempo entre a 
ocorrência da interrupção do hardware e a execução da primeira instrução da ro-
tina de tratamento de interrupção. 
 
B - Os núcleos preemptivos as tarefas pode perder o processador a qualquer mo-
mento, a cada interrupção o sistema pode reavaliar as tarefas contidas na fila e 
decidir se substituiu ou não a tarefa que está sendo executada naquele momento. 
Para evitar a corrupção dos dados em um núcleo preemptivo utiliza as seções crí-
ticas de código, por meio da desabilitação de interrupções (para o caso de dados 
compartilhados entre tarefas e interrupções), do escalonador ou de semáforos, de 
exclusão mutua (para o caso de dados compartilhados apenas entre tarefas). 
 
 
 
 
4 - Tem como finalidade controlar as várias tarefas que utilizam o processador 
com uma estrutura de dados para representa-la, também é utilizado para manter o 
estado da tarefa associado a esse bloco. 
As informações contidas no em um TCB são: 
- Prioridade 
- Localização e tamanho da memoria 
- Estado relativo do processador 
- Contexto da execução 
- Nome da tarefa 
O contexto de tarefa é o agrupamento mínimo de dados usados na tarefa, sua prin-
cipal diferença para TCB são as informações contidas e os campos de sua estru-
tura. 
 
5 - Quando ocorre uma interrupção o processador desabilita todas as interrupções 
de mesma prioridade e de prioridades menores, esse método varia entre diversos 
processadores. 
Tem como papel apontar para o último local que é seguro alocar variáveis locais 
ou realizar chamadas de função, também permitir a redução do consumo de me-
mória, uma vez trocada o contexto são determinados pelo usuário, elas podem ser 
codificadas de maneira a permitir o uso de uma única pilha para execução de ta-
refas ponto inicial para. 
Deve ser controlado por um núcleo preemptivo pois o sistema pode reavaliar as 
tarefas contidas na fila de tarefas prontas e decidir se substitui ou não a tarefa em 
execução.