FreeRTOS

Este treinamento visa capacitar o par­tic­i­pante no desenvolvimento de software embarcado utilizando o FreeRTOS, um dos sistemas operacionais de tempo real (RTOS) de código aberto mais utilizados no mundo.

Através de uma abordagem prática, o treinamento visa introduzir o participante nos conceitos de um sistema operacional de tempo real, cobrindo toda a API do FreeRTOS, incluindo:

• Introdução a sistemas de tempo real: tipos de sistemas de tempo real, sistemas foreground/background, deficiências do super-loop, o kernel de tempo real, sistemas multitarefa, trocas de contexto, escalonador de tarefas, políticas de escalonamento, vantagens do uso de um RTOS.
• Hardware e ambiente de desenvolvimento: placas Freedom, kit de desenvolvimento FRDM-KL46Z, ambiente de desenvolvimento, MCUXpresso IDE e SDK, documentação e referências.
• Introdução ao FreeRTOS: histórico, FreeRTOS e Amazon FreeRTOS, posição no mercado, características, código-fonte e padrão de codificação, convenções, licença, OpenRTOS e SafeRTOS, portando e integrando o FreeRTOS.
• Gerenciamento de tarefas: o que é uma tarefa, criando e excluindo tarefas, tarefas baseadas em eventos, estados de uma tarefa, prioridades, escalonador de tarefas, modos preemptivo e colaborativo, interrupção do tick, tick interrupt hook, rotinas de delay, tarefa idle, idle task hook, economia de energia e tickless idle mode, co-routines.
• Comunicação entre tarefas: queues, lendo e escrevendo em queues, stream buffers, message buffers, queue sets.
• Mecanismos de notificação: semáforos binários, semáforos contadores, gerenciando acesso a recursos com semáforos, task notifications, event groups.
• Gerenciamento de interrupção: eventos de hardware, introdução ao tratamento de interrupção no ARM Cortex-M, implementando uma rotina de tratamento de interrupção (ISR), top-half e bottom-half, delegando o tratamento de interrupções para tarefas, técnicas de transferência de dados, interrupções utilizadas pelo FreeRTOS e configuração de prioridade.
• Software timers: introdução a software timers, habilitando e configurando software timers, tipos de software timers, tratando interrupções em timers, daemon task startup hook.
• Gerenciamento de concorrência: recursos compartilhados e a necessidade de gerenciamento de concorrência, thread-safe e reentrância, seções críticas e exclusão mútua, mutex, mutex recursivo, desabilitando as interrupções, pausando o escalonador, inversão de prioridade, herança de prioridade, deadloks, tarefas gatekeeper.
• Gerenciamento de memória: vantagens e desvantagens de alocação estática e alocação dinâmica, funções de alocação estática de memória, algoritmos de alocação dinâmica de memória, fragmentação de memória, monitorando o heap, dimensionando e monitorando o uso da pilha, identificando estouro de pilha (stack overflow).
• Ferramentas de suporte: exibindo informações sobre as tarefas em execução, habilitando Run Time Statistics, tracing, trace hook macros, kernel aware debugging, simuladores e emuladores.
• Projetando com o FreeRTOS: dividindo o sistema em tarefas, definindo prioridades, técnica RMS (Rate Monotonic Scheduling), dimensionando o stack, alocação de memória, comunicação entre tarefas, tratamento de interrupção, escolhendo o escalonador.
• Considerações finais: links e recursos adicionais, recomendações de livros, dúvidas e comentários finais, encerramento.

Para mais detal­hes sobre o con­teúdo, você pode consultar a agenda e os slides do treina­mento.

Algumas fotos dos treinamentos já realizados podem ser visualizadas aqui.