Avaliação de desempenho de sistemas linux de tempo real teste comparativo das soluções PREMPT_RT e RTAI

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Daniel Barlavento
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional do IFPE
Texto Completo: https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/handle/123456789/186
Resumo: A crescente complexidade dos sistemas de tempo real torna necessária a utilização de técnicas e ferramentas que possibilitem aos projetistas um maior controle das aplicações desenvolvidas, tornem o desenvolvimento estruturado, possibilitem a reutilização de código e proporcionem meios para a manutenção das aplicações. Os sistemas operacionais de tempo real existem para suprir estas necessidades, a maior parte desses sistemas são proprietários e possuem um custo de licenciamento alto. Devido à necessidade de desenvolver um sistema operacional de tempo real de baixo custo diversos projetistas criaram soluções que dessem ao Linux suporte para executar aplicações de tempo real. O patch Preempt_RT, suportado oficialmente pelos desenvolvedores do kernel Linux, e o RTAI, uma solução que utiliza uma arquitetura com dois kernels em paralelo, são soluções capazes de transformar o Linux em um sistema operacional de tempo real. Neste trabalho as duas soluções foram aplicadas a um sistema Linux que teve seu desempenho medido por meio de um conjunto de testes e os resultados avaliados, verificando a real capacidade do sistema em atender os requisitos de uma aplicação de tempo real.
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Devido à necessidade de desenvolver um sistema operacional de tempo real de baixo custo diversos projetistas criaram soluções que dessem ao Linux suporte para executar aplicações de tempo real. O patch Preempt_RT, suportado oficialmente pelos desenvolvedores do kernel Linux, e o RTAI, uma solução que utiliza uma arquitetura com dois kernels em paralelo, são soluções capazes de transformar o Linux em um sistema operacional de tempo real. Neste trabalho as duas soluções foram aplicadas a um sistema Linux que teve seu desempenho medido por meio de um conjunto de testes e os resultados avaliados, verificando a real capacidade do sistema em atender os requisitos de uma aplicação de tempo real.The increasing complexity of real-time systems makes it necessary to use techniques and tools that allow designers greater control of the applications developed, make development structured, enable reuse of code and provide means for the maintenance of applications. Realtime operating systems exist to meet these needs, most of which are proprietary and have a high licensing cost. Due to the need to develop a low-cost real-time operating system, many designers have developed solutions that give Linux support for running real-time applications. The Preempt_RT patch, officially supported by Linux kernel developers, and RTAI, a solution that uses a parallel kernel architecture, are solutions that can turn Linux into a real-time operating system. In this work the two solutions were applied to a Linux system that had its performance measured through a set of tests and the results evaluated, verifying the real capacity of the system to meet the requirements of a real-time application.40f.BERRY, Richard. Mastering the FreeRTOS real time kernel. [s.l.]: Real Time Engineers, 2016. BROWN, Richard B et al. MiBench: A free, commercially representative embedded benchmark suite. In: Proceedings of the Fourth Annual IEEE International Workshop on Workload Characterization. Anais[…] Austin, 2001, v. 1, n. 1, p. 3-14. FARINES, J., FRAGA, J.S. e OLIVEIRA, R.D. Sistemas de tempo real, Florianópolis: Departamento de Automação e Sistemas da Universidade Federal de Santa Catariana, 2000. LINUX FOUNDATION. Cyclictest. Disponível em: https://wiki.linuxfoundation.org/realtime/documentation/howto/tools/cyclictest. Acesso em: 3 ago. 2017. HALLBERG, Andréas. Time critical messaging using a real-time operating system. 2017. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Chalmers University of Technology, University of Gotherburg, Gotemburgo, 2017. HART, Darren V. Internals of the RT Patch. In: Proceedings of the Linux Symposium. Anais[…] Ottawa, 2007, v. 1, p. 161-171. KAMENOFF, Nick I., WEIDERMAN, Nelson H. Hartstone uniprocessor benchmark: Denitions and experiments for real-time systems. Real-Time Systems, [s.l.] , v. 4, n. 4, 1992,p. 353-382. KOPETZ, Hermann. Real-time systems - design principles for distributed embedded applications. [s.l.]: Kluwer Academic, 2002. LAPLANTE, Phillip A. Real-time systems design and analysis. [s.l.]: Wiley, 2012. LIM, Geunsik. Worst case latency test scenarios. 2017. Disponível em: https://wiki.linuxfoundation.org/realtime/documentation/ howto/tools/worstcaselatency. Acesso em: 3 ago. 2017. MANTEGAZZA, Paolo. RTAI 3.4 user manual rev. 0.3. [s.l.]: [s.n.], 2006. MOREIRA, Andeson Luiz Souza. Análise de sistemas operacionais de tempo real. 2007. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal De Pernambuco,Recife, 2007. PRIBERAM. Latência. Priberam da Língua Portuguesa. Disponível em: https://www.priberam.pt/dlpo/. Acesso em: 17 out. 2017. SAOUD, Slim Ben. Impact of the linux real-time enhancements on the system performances for multi-core intel architectures. International Journal of Computer Applications, v. 17, n. 3, 2011. SCHWAN, Karsten. A survey of real-Time operating systems. 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São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2009.CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO::SOFTWARE BASICOLinuxSistemas OperacionaisPreempt_RTRTAIAvaliação de desempenho de sistemas linux de tempo real teste comparativo das soluções PREMPT_RT e RTAIinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisGuedes, Paulo Abidiehttp://lattes.cnpq.br/2543620368514830Gonçalves Júnior, Paulo MaurícioLima, José Paulo da Silvahttp://lattes.cnpq.br/4216288704867694http://lattes.cnpq.br/3276113480182196http://lattes.cnpq.br/1968029785736340Gomes, Daniel BarlaventoBrasilRecifeinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional do IFPEinstname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE)instacron:IFPEORIGINALAvaliação de desempenho de sistemas linux de tempo real teste comparativo das soluções PREMPT_RT e RTAI.pdfAvaliação de desempenho de sistemas linux de tempo real teste comparativo das soluções PREMPT_RT e RTAI.pdfTrabalho de Conclusão de Cursoapplication/pdf22646762https://repositorio.ifpe.edu.br/xmlui/bitstream/123456789/186/1/Avalia%c3%a7%c3%a3o%20de%20desempenho%20de%20sistemas%20linux%20de%20tempo%20real%20teste%20comparativo%20das%20solu%c3%a7%c3%b5es%20PREMPT_RT%20e%20RTAI.pdf371d4739fd7f2bf34132dd4b5b408e52MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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