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Questions and Answers
Qual é o objetivo principal dos semáforos em um sistema multitarefa?
Quais são exemplos de primitivas inter-task?
O que é um semaphore-control block?
Quais são as duas operações básicas dos semáforos?
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Qual é o objetivo da fila de mensagens (message queues)?
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Quais são os recursos que podem ser compartilhados entre tarefas em um sistema multitarefa?
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Qual é o papel do kernel em um sistema multitarefa?
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Quais são os dois tipos de semáforos?
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Para que uma task possa obter um semaphore, qual deve ser o seu valor?
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O que acontece com o valor do semaphore quando uma task o libera?
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Qual é o propósito do semaphore de Mutual Exclusion (Mutex)?
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O que acontece quando um semaphore binário tem o valor 0?
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Quem pode interagir com um semaphore binário?
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Por que é importante controlar as interações entre tarefas que utilizam semaphores globais?
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Qual é o exemplo de uso de semaphore binário mencionado?
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O que acontece quando uma task obtém um semaphore?
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Quais são os estados de um mutex?
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Qual é a propriedade adquirida por uma tarefa quando trava um mutex?
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O que é o objetivo do recurso Mutex?
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Qual é o resultado quando uma tarefa tenta travar um mutex que já está bloqueado?
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Qual é a vantagem de usar um mutex recursivo?
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Quais são as duas principais diferenças entre um mutex e um binary semaphore?
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Qual é o termo utilizado para descrever a liberação de um mutex?
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O que é feito quando uma tarefa libera um mutex?
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Qual é o principal objetivo de utilizar um semáforo binário para acessar uma mensagem?
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O que ocorre quando a contagem inicial de um semáforo de contagem é 0?
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Qual é o efeito de uma tarefa liberar um token do semáforo de contagem quando todos os tokens foram adquiridos?
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Qual é o exemplo de uso de um semáforo de contagem apresentado no conteúdo?
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O que é um Mutex?
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Qual é o recurso ofrecido pelo Mutex que não é oferecido pelo semáforo binário padrão?
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Qual é o efeito de várias tarefas adquirirem tokens de um semáforo de contagem?
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O que ocorre quando a contagem de um semáforo de contagem é maior que 0?
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Quais são os benefícios das filas de mensagens (Message Queues) em um sistema multitarefa?
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Qual é a estrutura de dados utilizada para armazenar mensagens em uma fila de mensagens?
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Qual é o objetivo do cabeçalho da fila em uma fila de mensagens?
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Quais são as tarefas que fazem parte da fila de espera em uma fila de mensagens?
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Qual é a vantagem da comunicação assíncrona em uma fila de mensagens?
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Qual é o papel do buffer de mensagens em uma fila de mensagens?
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Quais são as partes que compõem uma fila de mensagens?
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Qual é o benefício da utilização de filas de mensagens em um sistema multitarefa?
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Study Notes
RTOS - Sincronização e Comunicação
- A sincronização entre tarefas e a comunicação entre elas ocorre por meio de primitivas inter-task, que são kernel objects que facilitam o processo.
Comunicação Inter-task
- A comunicação entre tarefas é realizada por meio de primitivas inter-task, como semaphores, message queues, signals, pipes e mutex.
- Essas primitivas facilitam a sincronização entre tarefas e permitem que elas compartilhem recursos do sistema.
Semaphores
- Um semaphore é um kernel object que permite que uma ou mais threads de execução adquiram ou liberem para o propósito de sincronização.
- Os semaphores possuem dois tipos de operações básicas: Pega (take) o semáforo para uso e Libera (give) para outra tarefa.
- Existem três tipos de semaphores: Binary, Counting e Mutual Exclusion (Mutex).
Semaphores - Binary
- Um semaphore binário pode ter o valor “0” ou “1”, indicando se ele está disponível ou indisponível.
- Binary semaphores são tratados como recursos globais, acessíveis a todas as tarefas do sistema.
Semaphores - Counting
- Um semaphore contabiliza o número de tokens que ele possui, permitindo que ele seja adquirido ou liberado múltiplas vezes.
- Counting semaphores são utilizados para controlar o número de recursos disponíveis, como o número de conexões simultâneas.
Semaphores - Mutual Exclusion (Mutex)
- Mutex é um binary semaphore especial que oferece suporte a ownership e recursive locking.
- Um mutex é criado inicialmente no estado desbloqueado e pode ser adquirido por uma tarefa, tornando-se bloqueado.
- Quando a tarefa libera o mutex, ele retorna ao estado desbloqueado.
Fila de mensagens (Message Queues)
- Uma message queue é um mecanismo de comunicação e sincronização entre tarefas que permitem que tarefas enviem e recebam mensagens de maneira organizada e segura.
- Ela é uma estrutura de dados que armazena mensagens em uma ordem específica, geralmente em uma fila FIFO (First In, First Out).
Modelando um sistema
- Heurística para projetar um sistema:
- Identificar todos os objetos ativos com comportamento reativo.
- Atribuir responsabilidades e recursos aos objetos.
- Identificar eventos do sistema.
- Utilizar diagramas de classe e de sequência.
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Description
Aula sobre RTOS, abordando tópicos como comunicação inter-task, semaphores, fila de mensagens e modelagem de sistemas. Prof.Dr.Harlei M.A.Leite, ITA.