Sistemas Distribuídos de Tempo Real

Uma abordagem sobre o tema

Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação

Universidade de São Paulo – USP

Sumário

• Introdução

• Sistemas Reativos

• Diferentes definições de tempo

• Restrições de tempo

• Classificação

• Sistemas Distribuídos de Tempo Real

Sistemas Reativos

Tempo Físico No momento em que existem mais

de um computador, é necessário o tratamento da diferença entre seus relógios.

Com as tecnologias atuais não é possível que dois cristais de quartzo oscilem exatamente na mesma freqüência.

Tempo Físico Definição:É o tempo como medida métrica

que permite expressar quantitativamente a distância entre eventos e estabelecer ordens totais entre os eventos.

Cada computador tem seu próprio tempo

Pode ser medido pelas oscilações de cristal de quartzo

Após um número determinado de oscilações é criada uma interrupção.

Tempo Físico

Sincronismo em Relógios Físicos

Sincronização Externa (UTC) Radio Satélite

Sincronização Interna Um tempo de referência

Sincronismo Interno

•Solução de Cristian

•Solução de Berkeley

Sincronismo Interno

•Solução de Cristian

Sincronismo Interno

Solução de Berkeley

Sincronismo Externo – Network Time Protocol Soluções anteriores são próprias para LAN NTP visa criar uma solução para web O Servidor primário é sincronizado com

UTC O Servidor secundário sincroniza com o

servidor primário, de forma a gerar níveis O terceiro nível sincroniza com o segundo

nível e assim por diante

Sincronismo Externo

Tempo Lógico Definição: Definido a partir de relações de

precedência entre eventos, o que permite o estabelecimento de ordens causais sobre um conjunto de eventos.

O tempo físico passa a não ser mais importante e sim a ordem cronológica dos eventos.

Um “relógio”(contador) lógico é utilizado Este decide a ordem dos eventos

Tempo Lógico

Restrições de Tempo Um evento com restrição de tempo possui um

tempo limite (máximo) de processamento para que sua saída seja gerada.

Exemplos: Um sensor de temperatura, com um

microcontrolador atuando na refrigeração• Se não atingir a tempo o sistema se

danifica!

Restrições de Tempo Um sistema de radar aeroespacial, que recebe

informações de posicionamento das aeronaves Sistema existe para evitar colisões Caso não funcione a tempo poderá

ocasionar uma tragédia!

Classificação Podem ser classificados do ponto de

vista da segurança como: Sistemas Não Críticos de Tempo Real

• Soft Real Time Systems

• As conseqüências de uma falha devida ao tempo é da mesma ordem de grandeza que os benefícios do sistema em operação normal (sistema de comutação telefônico, sistema de processamento bancário);

Classificação Sistemas Críticos de Tempo Real

• Hard Real Time Systems

• As conseqüências de pelo menos uma falha temporal excedam em muito os benefícios normais do sistema (sistema de controle de vôo, de sinalização de ferrovia, sistema de controle de planta nuclear).

• As falhas temporais são catastróficas.

Sistemas Distribuídos de Tempo Real Operações Concorrentes Melhoram o Tempo de Resposta Aumentam a confiabilidade do sistema Aumentam a complexidade para:

Particionamento de Tarefas Alocação de Tarefas Comunicação entre processos

Sistemas Distribuídos de Tempo Real Operação contínua Restrições de tempo severas Interação assíncrona entre processos Atrasos de comunicação e race conditions Resultados não determinísticos Estado global Múltiplas threads de interação de processos

FIM Nome dos integrantes do grupo:

Bruno Halley Schaefer Bruno Abreu Kemmer Daniel Angelo Mendes Tavares Zego Luciano Falqueto Santana Pedro Morey Pereira