Modelagem e implementação de protocolos de acesso a recursos compartilhados em sistemas operacionais de tempo real

Abstract

Uma das principais características de sistemas de tempo real é a previsibilidade e confiabilidade, sendo que os sistemas frequentemente utilizam tarefas que devem acessar recursos compartilhados, considerados fonte de imprevisibilidade no tempo de execução de uma tarefa. Como o uso de recursos compartilhados, muitas vezes, não pode ser evitado, os sistemas operacionais de tempo real devem prover formas de evitar a imprevisibilidade temporal, aumentando a confiabilidade do sistema. Uma das formas de restringir o tempo de execução de uma tarefa que utiliza esses recursos, é utilizar protocolos de acesso a recursos compartilhados, porém, existem muitos tipos de protocolos, completamente diferentes entre si e que normalmente, são implementados especificamente para serem utilizados naquele sistema. Tais protocolos de acesso a recursos compartilhados são o objeto de estudo deste trabalho, que tem como intuito projetar uma solução que seja facilmente modificável, estendível e replicável em qualquer sistema que utilize uma linguagem orientada a objeto. Além de modelar a solução, os protocolos foram implementados em um sistema operacional de tempo real e, posteriormente, tiveram suas implementações comparadas e avaliadas para garantir o funcionamento adequado e leveza do sistema modelado. O modelo foi analisado por meio de parâmetros como tempo de execução, rastro de memória e escalonabilidade de conjuntos de tarefas, que também foram utilizados como comparação entre diferentes protocolos e suas categorias.