Sistemas embarcados ganham cada vez mais espaço devido ao aumento da demanda por novas funções em equipamentos, às normas regulatórias e às novas necessidades dos consumidores e do mercado. Esse aumento nos requisitos aumenta o tamanho e a complexidade dos softwares embarcados cuja importância cresce significativamente. Sistemas operacionais de tempo real constituem uma ferramenta poderosa para gerenciar a complexidade, facilitar o reuso e aumentar a portabilidade do software e também reduzir o time-to-market. Este trabalho visa avaliar a aplicabilidade de sistemas operacionais de tempo real em sistemas embarcados de baixo custo que utilizam microprocessadores pequenos (8 e 16 bits), avaliando suas características e propondo as melhores alternativas para desenvolvimento de software embarcado. Para o atendimento desta proposta, foi realizado o levantamento de características sobre o desenvolvimento brasileiro de sistemas embarcados, uma análise das características de sistemas de pequeno porte, uma discussão da viabilidade do uso de RTOS e um estudo de caso comparando arquiteturas de software embarcado. Os resultados principais mostram que arquiteturas simplificadas como a Superloop apresentam vantagem sobre os sistemas operacionais devido ao baixo consumo de memória e processamento. Os sistemas operacionais, apesar de propiciarem desenvolvimentos de códigos modulares bem como facilitar o gerenciamento de tempo, são de difícil implementação em microcontroladores pequenos, devido ao seu elevado consumo de memória e processamento. O uso de sistemas operacionais é viável para sistemas de pequeno porte com no mínimo 4 Kbytes de memória RAM e processos com limite de tempo máximo para execução (deadlines) superiores a 1 ms, condições essas que evitam a sobrecarga do microcontrolador. Neste trabalho também é mostrado um retrato do desenvolvimento de embarcados no Brasil. / Embedded systems, more and more are gaining importance, due to the increase of features requested on equipments, the regulatory standards and the costumers and market requirements. This increment on requirements increases the software size and complexity, which importance significantly grows. Real-time operating systems represents a powerful tool to manage the complexity, help the software reuse and improve portability of the software and also reduce the time-to-market. This work aims to analyze the real-time operating systems, verifying their application on low cost embedded systems using small microcontrollers (8 and 16-bit), evaluating their characteristics and propose the best architectures for software development. To attend this proposal, it was performed a survey of Brazilian embedded system development, evaluates the low cost embedded system characteristics, discusses the viability of RTOS usage and performs a comparative study of embedded software architectures. Results show that simplified architectures like the Superloop presents vantages over the operating systems due to their low memory and processing consumption. The operating system, besides helping on time management and code modularity, is difficult to implement in small microcontrollers, due to the high memory and processing consumption. The operating systems are more applicable to small embedded systems with at minimum 4 Kbytes of RAM memory and process with maximum execution time (deadlines) over 1 ms, conditions that do not causes microcontroller overload. In this work is also presented an overview of Brazilian embedded system development.

O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de cana-de-açúcar. As operações agrícolas da cana-de-açúcar representam aproximadamente 67% dos custos de produção de açúcar e álcool e é um setor que faz uso intenso de tecnologia. Um dos problemas mais comuns na área de sistemas de informação agrícolas é a dificuldade de interoperabilidade entre os agentes da cadeia produtiva. A falta de um padrão para representar o conhecimento técnico das operações agrícolas da cana-de-açúcar dificulta o compartilhamento deste conhecimento, além de aumentar o custo de manutenção dos sistemas especialistas. O presente trabalho propõe um modelo conceitual para uma ontologia de tarefa que represente as operações agrícolas da cana-de-açúcar afim de possibilitar a interoperabilidade entre sistemas computacionais e o compartilhamento do conhecimento utilizando formalismo ontológico. Foram estudados os padrões para troca de dados na área agrícola, métodos para modelagem de tarefas e ontologias. O modelo conceitual proposto foi baseado em uma extensão de um perfil UML para representar tarefas existentes, sendo adicionada uma notação para representação de eventos externos a tarefa que podem alterar seu estado, não existente no perfil original. Os resultados foram avaliados em relação a conformidade da extensão proposta com o meta-modelo da linguagem de modelagem conceitual original e da capacidade do modelo em representar as estruturas específicas das operações agrícolas da cana-de-açúcar. O modelo proposto serve de base para implementações via RDF ou OWL garantindo através do formalismo ontológico a interoperabilidade entre os sistemas agrícolas canavieiros. / Brazil is one of the world\'s largest producers of sugar cane. Sugar cane agricultural operations account for approximately 67% of sugar and alcohol production costs and is a sector that makes intense use of technology. One of the most common problems in the agricultural information systems area is the difficulty of interoperability among agents in the production chain. The lack of a standard to represent the technical knowledge of the sugar cane agricultural operations makes it difficult to share this knowledge, and it increases the cost of maintenance of expert systems. The present work proposes a conceptual model for a task ontology that represents the sugar cane agricultural operations in order to enable the interoperability between computational systems and the knowledge sharing by using an ontological formalism. The standards for agricultural data exchange, methods for task modeling and ontologies have been studied. The proposed conceptual model was based on an extension of an existing UML profile to represent tasks, but a notation to represent external tasks that can change its state was added. This notation did not exist in the original profile. The results were evaluated in relation to the conformity of the proposed extension with the meta-model of the original conceptual modeling language and the capacity of the model to represent the specific structures of the sugarcane agricultural operations. The proposed model could be implemented in RDF or OWL and allowing the interoperability between sugar cane software systems.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:49:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 405530.pdf: 742921 bytes, checksum: b1927b9057dda61a48f23f2861185fd5 (MD5) Previous issue date: 2008-03-28 / A virtualiza??o de servidores aparece como uma solu??o para v?rias demandas atuais dos sistemas computacionais: taxa de ociosidade das m?quinas, alto consumo de energia, ocupa??o de espa?o f?sico e dificuldade para gerenciamento de muitos sistemas operacionais em um mesmo datacenter. Entre as alternativas de virtualiza??o dispon?veis, o monitor de m?quina virtual Xen ? uma das op??es mais consolidadas e que possui melhor desempenho dentre as demais alternativas existentes. Para proporcionar sistemas virtualizados seguros, um aliado eficaz s?o os sistemas detectores de intrus?o que trabalham realizando monitora??o no tr?fego da rede. Este trabalho apresenta uma abordagem para detec??o de intrus?o em m?quinas virtuais baseadas no monitor de m?quina virtual Xen, introduzindo uma ferramenta para detectar e bloquear intrusos que estiverem tentando obter acesso indevido ao sistema. A ferramenta elaborada recebeu o nome de XenGuardian e trabalha realizando comunica??o entre as m?quinas virtuais (domU) com a m?quina h?spede (dom0). Na ocorr?ncia de tentativas de acesso n?o autorizadas, a m?quina h?spede realiza o tratamento da ocorr?ncia bloqueando o usu?rio. Para validar a solu??o, exploits foram utilizados, desferindo ataques contra sistemas de detec??o de intrusos e auferindo medi??es de desempenho atrav?s do benchmark NetPerf.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:49:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 419172.pdf: 1716006 bytes, checksum: 12ab915fddf6a1624b946075ac6ba6d7 (MD5) Previous issue date: 2009-01-16 / A grande quantidade de funcionalidades integradas aos equipamentos digitais atuais, como telefones celulares, handhelds, consoles de jogos e smart phones, vem criando diversos desafios a serem superados pelos projetistas destes sistemas. Entre estes desafios pode-se citar o aumento do desempenho e a flexibilidade, a diminui??o da pot?ncia consumida e a redu??o de custos. As atuais tend?ncias para desenvolvimento de sistemas complexos apontam para o uso de sistemas multiprocessados integrados em um ?nico chip (do ingl?s, Multiprocessor Systems-on-Chip - MPSoCs). MPSoCs s?o considerados uma solu??o apropriada para a realiza??o de sistemas eletr?nicos digitais de alta complexidade. A alta capacidade de computa??o paralela sozinha justifica tal afirmativa. Para utilizar eficientemente o grande n?mero de recursos existentes em MPSoCs se faz necess?ria a explora??o do espa?o de projeto em alto n?vel de abstra??o, de forma a avaliar diferentes alternativas de implementa??o em tempo adequado de desenvolvimento. Diversos s?o os esfor?os realizados tanto pela academia quanto pela ind?stria para superar os desafios inerentes ao desenvolvimento de tais sistemas. Entre as propostas consideradas para superar os desafios a maioria capitaliza no uso de duas t?cnicas: o aumento do reuso de m?dulos IP e o aumento do n?vel de abstra??o em que se faz a captura inicial do projeto. O uso de MPSoCs ? uma forma natural de aumentar o reuso de hardware e software. O presente trabalho aborda a modelagem de MPSoCs endere?ando a segunda destas t?cnicas: aumento de abstra??o na captura do projeto do sistema. Disponibiliza-se um modelo funcional em alto n?vel de abstra??o do hardware do sistema multiprocessado HeMPS, desenvolvido no ambiente comercial System Studio da empresa Synopsys. A modelagem abstrata proposta propicia acelerar o tempo de simula??o do sistema e permite flexibilidade aumentada na explora??o do espa?o de projeto de aplica??es sobre o sistema HeMPS. O modelo gerado inclui m?ltiplas inst?ncias de um processador RISC, o Plasma, e uma rede de comunica??o intrachip, HERMES, e m?dulos de hardware acess?rios. O processador ? modelado a partir de um simulador do conjunto de instru??es, e a rede ? descrita no n?vel de abstra??o de transa??o. A modelagem inclui tamb?m parte de um n?cleo de sistema operacional multitarefa executando sobre os processadores do sistema HeMPS. Resultados iniciais mostram um ganho de at? tr?s ordens de magnitude em termos de tempo de simula??o, para o processador do sistema, quando comparado ? simula??o RTL deste.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 391468.pdf: 1977797 bytes, checksum: 98ced407f5dc7058c0f7c4c8c11f2102 (MD5) Previous issue date: 2007-02-26 / Atender requisitos de qualidade de servi?o (QoS, do ingl?s, Quality of Service) em sistemas embarcados como, por exemplo, de multim?dia, pode ser realizado de forma fim-a-fim, i.e., de um ponto de gera??o de dados a um ponto de consumo de dados. A inser??o de mecanismos de controle e ger?ncia da qualidade faz-se necess?ria internamente aos sistemas operacionais (SO), pois SOs t?m um importante papel na provis?o de QoS fim-a-fim. A implementa??o de tais mecanismos inclui controle de admiss?o e reserva de recursos, bem como, o controle de escalonamento de processos e monitora??o ativa de QoS entregue. Neste trabalho foram realizados o estudo e a implementa??o da provis?o de QoS em escalonadores para sistemas operacionais embarcados de tempo-real. Baseado em conceitos e an?lise de trabalhos relacionados, um novo algoritmo de escalonamento, ER-EDF, ? proposto. ER-EDF apresenta melhorias de performance e suporte simplificado ?s tarefas de tempo-real do tipo hard

Sistemas embarcados ganham cada vez mais espaço devido ao aumento da demanda por novas funções em equipamentos, às normas regulatórias e às novas necessidades dos consumidores e do mercado. Esse aumento nos requisitos aumenta o tamanho e a complexidade dos softwares embarcados cuja importância cresce significativamente. Sistemas operacionais de tempo real constituem uma ferramenta poderosa para gerenciar a complexidade, facilitar o reuso e aumentar a portabilidade do software e também reduzir o time-to-market. Este trabalho visa avaliar a aplicabilidade de sistemas operacionais de tempo real em sistemas embarcados de baixo custo que utilizam microprocessadores pequenos (8 e 16 bits), avaliando suas características e propondo as melhores alternativas para desenvolvimento de software embarcado. Para o atendimento desta proposta, foi realizado o levantamento de características sobre o desenvolvimento brasileiro de sistemas embarcados, uma análise das características de sistemas de pequeno porte, uma discussão da viabilidade do uso de RTOS e um estudo de caso comparando arquiteturas de software embarcado. Os resultados principais mostram que arquiteturas simplificadas como a Superloop apresentam vantagem sobre os sistemas operacionais devido ao baixo consumo de memória e processamento. Os sistemas operacionais, apesar de propiciarem desenvolvimentos de códigos modulares bem como facilitar o gerenciamento de tempo, são de difícil implementação em microcontroladores pequenos, devido ao seu elevado consumo de memória e processamento. O uso de sistemas operacionais é viável para sistemas de pequeno porte com no mínimo 4 Kbytes de memória RAM e processos com limite de tempo máximo para execução (deadlines) superiores a 1 ms, condições essas que evitam a sobrecarga do microcontrolador. Neste trabalho também é mostrado um retrato do desenvolvimento de embarcados no Brasil. / Embedded systems, more and more are gaining importance, due to the increase of features requested on equipments, the regulatory standards and the costumers and market requirements. This increment on requirements increases the software size and complexity, which importance significantly grows. Real-time operating systems represents a powerful tool to manage the complexity, help the software reuse and improve portability of the software and also reduce the time-to-market. This work aims to analyze the real-time operating systems, verifying their application on low cost embedded systems using small microcontrollers (8 and 16-bit), evaluating their characteristics and propose the best architectures for software development. To attend this proposal, it was performed a survey of Brazilian embedded system development, evaluates the low cost embedded system characteristics, discusses the viability of RTOS usage and performs a comparative study of embedded software architectures. Results show that simplified architectures like the Superloop presents vantages over the operating systems due to their low memory and processing consumption. The operating system, besides helping on time management and code modularity, is difficult to implement in small microcontrollers, due to the high memory and processing consumption. The operating systems are more applicable to small embedded systems with at minimum 4 Kbytes of RAM memory and process with maximum execution time (deadlines) over 1 ms, conditions that do not causes microcontroller overload. In this work is also presented an overview of Brazilian embedded system development.

Descrição do acoplamento entre uma unidade de fita magnética incremental ( KENNEDY 1400R) e um mini computador (HP 2114A) com 8k de memória. O HARDWARE foi desenvolvido em duas etapas: Modificações na fita magnética e interface propriamente dito. Essas modificações na lógica de controle foram necessárias para adequar o Modelo 1400R ao sistema. O SOFTWARE foi escrito tendo em mente a compatibilidade com o Original, afim de poder usá-lo onde conviesse. Construiu-se assim um “DRIVE” (compatível com o SIO DRIVER) e um “LOADER” que carrega programas absolutos. Na geração do sistemas usa-as o “Programa Montador”, construído especialmente para esse fim, que grava na fita os programas componentes. O sistema operacional compila, carrega e executa programas FORTRAN, dispensando as fitas de papel binárias. / In this work we discuss the design and construction of an interface between a Kennedy incremental magnetic tape (Model 1400R) and a Hewlett Packard computer (HP 2114A) with BK core. Hardware construction included both construction of the interface itself and the necessary modification to permit usage of the tape drive in the system. Software was written with the intention of maintaining compatability with the operating system provided by the manufacturer and includes standard SIO driver, and an absolute Loader. A special system generation sent operating system compiles, loads and executes Fortran source programs without intermediate binary tapes.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2039264 bytes, checksum: 4e62f121579ed7c794b211e3a6077c24 (MD5) Previous issue date: 2007-11-30 / Nesta Dissertação de Mestrado, foi desenvolvido um sistema assistivo, composto por uma interface homem-máquina (IHM) e uma estação de monitoramento remoto, destinado ao indivíduo com severo comprometimento orgânico. A IHM pode ser acionada por meio de um apontador de cabeça, piscada de olhos, movimento do globo ocular, posição da íris captada por uma câmara de vídeo e sinais cerebrais. Essa IHM confere ao usuário um novo canal de comunicação, além de poder comandar uma cadeira de rodas robótica. Um PDA (do inglês Personal Digital Assistant), embarcado nessa cadeira, atua como interface gráfica, contendo opções de seleção pelo usuário, tais como sentido de movimento da cadeira, expressar necessidades, permitir comunicação textualmente ou levá-lo a pontos específicos de ambientes estruturados. Nessa última opção, um sistema de controle embarcado permite a navegação autônoma até o cômodo desejado, de acordo com a implementação de um controlador de posição com desvio de obstáculos. A interface com o usuário desenvolvida possui saída acústica e informa cada opção escolhida através de um sintetizador de voz, facilitando a comunicação com membros do convívio. A unidade de monitoramento é composta por um segundo PDA, de onde é possível monitorar, remotamente, informações da cadeira de rodas em ambiente estruturado, como posição e velocidade, enviar comandos direto aos motores, ou até mesmo selecionar pontos destinos desse ambiente e enviá-los ao sistema de navegação. / This Master Thesis presents an assistive system, composed by a humanmachine interface (IHM, in Portuguese) and a remote surveillance station, designed for neuromotor impaired people. The IHM can be controlled with a head pointer, eye blinks, movements of eyeball, iris position collected by video camera or through brain signals. This interface gives the user a new communication channel, besides controlling a robotic wheelchair. A PDA, onboard in this wheelchair, acts as a graphic interface, with options that allow the user to choose the wheelchair movement direction, express necessity, permit textual communication or go to specific points in an Intelligent Environment. In that case, an onboard controlling system allows autonomous navigation until a desired point, according to a position controller, including obstacle avoidance. The developed user interface has an acoustic output and inform every option selected by the user through a voice synthesizer, making communication with a household member easier. The surveillance station is compound by a second PDA, which allows remote surveillance of wheelchair information in an intelligent place, like position and velocity. It can also send commands direct to the motors, or even select destiny points and send them to the navigation system.

nÃo hà / Em projetos de desenvolvimento de sistemas embarcados normalmente adota-se uma abordagem de âtentativa e erroâ nas atividades relacionadas ao porte do sistema operacional(SO), resultando em um porte incompleto ou inconsistente. Nesta pesquisa apresenta-se um trabalho original onde se propÃe uma soluÃÃo para esta abordagem atravÃs de uma metodologia completa para a detecÃÃo das partes do SO que devem ser ajustadas de forma que o SO seja portado para a nova plataforma de hardware. A metodologia proposta combina as informaÃÃes do cÃdigo-fonte do SO e as particularidades do novo hardware, resultando em: uma lista completa do cÃdigo-fonte que deve ser ajustado; a interdependÃncia entre estes cÃdigos-fonte; a ordem de prioridade de modificaÃÃo para cada cÃdigo-fonte; e um cronograma baseado em esforÃo, para auxiliar o planejamento das modificaÃÃes. Adicionalmente, propÃe-se um algoritmo para a resoluÃÃo de referÃncias cÃclicas em arquivos de cÃdigo-fonte. Por fim, à apresentado um estudo de caso baseado em uma aplicaÃÃo desenvolvida segundo a metodologia proposta. / Embedded system development frequently uses the âtrial and errorâ approach for Operating System (OS) porting,resulting in incomplete or inconsistent porting. In this work, we present a pioneer work addressing this issue. We propose a complete method for detecting OS parts that should be adjusted in order to port the OS into a new hardware platform. The proposed method combines information from the OS source-code and peculiarities of the new hardware platform, resulting in: a complete list of source-codes that must be adjusted; the interdependence between these source-codes; the priority order of modifications for each source-code; and an effort-based schedule to help planning the modifications. In addition, we propose an algorithm dealing with source-codeâs cyclic references. Finally, we present a study-case based on an application developed according the proposed method

O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de cana-de-açúcar. As operações agrícolas da cana-de-açúcar representam aproximadamente 67% dos custos de produção de açúcar e álcool e é um setor que faz uso intenso de tecnologia. Um dos problemas mais comuns na área de sistemas de informação agrícolas é a dificuldade de interoperabilidade entre os agentes da cadeia produtiva. A falta de um padrão para representar o conhecimento técnico das operações agrícolas da cana-de-açúcar dificulta o compartilhamento deste conhecimento, além de aumentar o custo de manutenção dos sistemas especialistas. O presente trabalho propõe um modelo conceitual para uma ontologia de tarefa que represente as operações agrícolas da cana-de-açúcar afim de possibilitar a interoperabilidade entre sistemas computacionais e o compartilhamento do conhecimento utilizando formalismo ontológico. Foram estudados os padrões para troca de dados na área agrícola, métodos para modelagem de tarefas e ontologias. O modelo conceitual proposto foi baseado em uma extensão de um perfil UML para representar tarefas existentes, sendo adicionada uma notação para representação de eventos externos a tarefa que podem alterar seu estado, não existente no perfil original. Os resultados foram avaliados em relação a conformidade da extensão proposta com o meta-modelo da linguagem de modelagem conceitual original e da capacidade do modelo em representar as estruturas específicas das operações agrícolas da cana-de-açúcar. O modelo proposto serve de base para implementações via RDF ou OWL garantindo através do formalismo ontológico a interoperabilidade entre os sistemas agrícolas canavieiros. / Brazil is one of the world\'s largest producers of sugar cane. Sugar cane agricultural operations account for approximately 67% of sugar and alcohol production costs and is a sector that makes intense use of technology. One of the most common problems in the agricultural information systems area is the difficulty of interoperability among agents in the production chain. The lack of a standard to represent the technical knowledge of the sugar cane agricultural operations makes it difficult to share this knowledge, and it increases the cost of maintenance of expert systems. The present work proposes a conceptual model for a task ontology that represents the sugar cane agricultural operations in order to enable the interoperability between computational systems and the knowledge sharing by using an ontological formalism. The standards for agricultural data exchange, methods for task modeling and ontologies have been studied. The proposed conceptual model was based on an extension of an existing UML profile to represent tasks, but a notation to represent external tasks that can change its state was added. This notation did not exist in the original profile. The results were evaluated in relation to the conformity of the proposed extension with the meta-model of the original conceptual modeling language and the capacity of the model to represent the specific structures of the sugarcane agricultural operations. The proposed model could be implemented in RDF or OWL and allowing the interoperability between sugar cane software systems.