Gestão da Tecnologia da Informação

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Exemplo de microprocessadores:

- ARM Cortex: A8 / A9 / A15;

- Famílias Intel: Atom e Intel Quark;

- Qualcomm: Snapdragon;

- AMD: Geode LX;

- Texas Instruments: AM335x.

Microcontroladores: Basicamente é um chip que tem uma unidade de processamento, memória para programas, memórias para armazenamento não volátil e também alguns periféricos para entrada e saída dentro do próprio chip, geralmente também possui timer, computadores, conversores ADC e outros circuitos de controle. Por conta disso, os microcontroladores são muito usados em projetos de sistemas embarcados, uma solução embarcada microcontrolada poupa espaço físico, custo e consumo energético.

Exemplo de microcontroladores:

- Família 8051 (Intel);

- Microchip PIC;

- Hitachi H8;

- Motorola 68HC 16xx;

- ARM Cortex M3/M4 (M = Microcontrolador);

- Atmel ATmega (utilizados no arduíno);

- Texas Instruments MSP430F2x;

- Texas Instruments Hercules RM.

DSP’s: São microprocessadores especializados em processamento digital de sinal, usados para processar sinais de áudio, vídeo, etc., quer seja em tempo real ou off-line. Outra grande característica do DSP é sua alta velocidade comparada a outros microcontroladores que é medida em mips (milhão de instruções por segundo).

Exemplos de processadores de sinais digitais (DSP):

- Texas Instruments C665x;

- Freescale DSP56311;

- Microchip dsPIC30F3012;

- NXP SAA7706H;

- Analog Devices ADSP-21xx.

3. Gerência de processos

Nos sistemas embarcados se tratando do gerenciamento de processos, é preciso tratar processos com prioridades e deve haver pelo menos dois níveis de prioridade:

- Nível de interrupção: Para os processos que precisam de resposta muito rápida;

- Nível de relógio: Para os processos periódicos.

Ocorre da seguinte forma:

- Programador: Escolhe processo para execução;

- Gerenciador de recursos: Aloca memória e processador;

- Despachador: Inicia execução no processador disponível.

Serviço de interrupção:

O controle é transferido automaticamente para uma posição de memória predeterminada. Essa posição contém uma instrução para pular uma rotina de serviço de interrupção e as interrupções adicionais são desabilitadas, a interrupção é atendida e o controle retorna ao processo interrompido. Rotinas de serviço de interrupção devem ser curtas, simples e rápidas.

Estratégias de programação:

- Programação não preemptiva: Uma vez que o processo foi programado para execução, será executado até a conclusão ou até que seja interrompido por alguma razão (exemplo: aguardando por E/S);

- Programação preemptiva: A execução de um processo pode ser interrompida se um processo de maior prioridade solicitar serviço;

- Algoritmos de escalonamento: Round-Robin, Rate Monotonic, Deadline mais curto primeiro.

Escalonamentos nos sistemas embarcados:

- Round-Roubin >> Processador QNX >> Oline sem prioridade: Uma pequena unidade de tempo, denominada timeslice ou quantum, é definida. Todos os processos são armazenados em uma fila circular. O escalonador da CPU percorre a fila, alocando a CPU para cada processo durante um quantum. Mais precisamente, o escalonador retira o primeiro processo da fila e procede à sua execução. Se o processo não termina após um quantum, ocorre uma preempção, e o processo é inserido no fim da fila. Se o processo termina antes de um quantum, a CPU é liberada para a execução de novos processos. Em ambos os casos, após a liberação da CPU, um novo processo é escolhido na fila. Novos processos são inseridos no fim da fila.

- Algoritmo definido para um modelo simplificado de tarefas:

- As tarefas são independentes entre si (não têm relações de precedência, nem necessidades de sincronização);

- Todas as tarefas têm uma ativação periódica, com uma meta temporal igual ao seu período (ou seja, qualquer execução deve ser finalizada antes da próxima data de ativação da tarefa);

- Todas as tarefas têm um tempo máximo de execução conhecido;

- Este algoritmo define a ordem de atribuição de prioridades a um conjunto de tarefas, na ordem inversa da periodicidade das tarefas: Desde a tarefa de menor período à qual é atribuída a maior prioridade, até à tarefa de maior periodicidade à qual é atribuída a menor prioridade;

- As situações de empate serão resolvidas arbitrariamente.

[pic 1]

Escalonamentos nos sistemas embarcados:

- Rate Monotonic online com prioridade fixa: Algoritmos baseados em prioridades fixas Cada tarefa recebe um nível de prioridade específico, algumas tarefas têm maior importância que outras. O nível de prioridade não pode ser alterado em run-time Rate Monotonic: Período mais curto >> maior prioridade >> Tarefas mais “rápidas” escalonadas em primeiro lugar.

[pic 2]

Escalonamentos nos sistemas embarcados:

- Deadline mais curto primeiro >> Oline >> prioridade dinâmica:

- Algoritmos baseados em prioridades dinâmicas:

- Algumas tarefas têm maior importância que outras;

- O nível de prioridade