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Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência. Departamento de Sistemas Eletrônicos Laboratório de Sistemas Integráveis Escola Politécnica da USP Workshop de Sistemas Operacionais – SBC2007 5 Julho 2007 Celio Hira Laisa Caroline de Paula Costa Rogério Pernas Nunes
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Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência Departamento de Sistemas Eletrônicos Laboratório de Sistemas Integráveis Escola Politécnica da USP Workshop de Sistemas Operacionais – SBC2007 5 Julho 2007 Celio Hira Laisa Caroline de Paula Costa Rogério Pernas Nunes Lucas Correia Villa Real Marcelo Knörich Zuffo
Agenda • Introdução • TV Digital • Linha do Tempo - Sistema Brasileiro de TV Digital (SBTVD) • Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência • Requisitos • Arquitetura • Conclusões Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Introdução • TV Digital – transformações em relação ao sistema analógico: • Alta qualidade de som • Alta qualidade de imagem • Possibilidade de interatividade na TV Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Introdução Figura 1 - Esquema Simplificado de um Sistema de TV Digital Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Introdução Expansão da TV Digital pelo mundo nos últimos anos • Japão – 18 milhões de terminais de acesso vendidos até 2007. • Itália – 4 milhões de terminais de acesso vendidos nos últimos 2 anos. • Segundo dados da ITU, espera-se que 1.4 bilhão de TVs analógicas sejam substituídas nos próximos 20 anos em todo o mundo (WU et. al., 2006). Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Linha do Tempo – TV Digital no Brasil Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Linha do Tempo - TV Digital no Brasil • Principais objetivos do Decreto: • Definir o padrão de Televisão Digital a ser adotado no Brasil. • Definir o modelo de referência do Sistema Brasileiro de TV Digital. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Linha do Tempo - TV Digital no Brasil • Com o objetivo de apoiar as especificações do sistema, o governo brasileiro financiou o desenvolvimento da Arquitetura doTerminal de Acesso de Referência. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Linha do Tempo - TV Digital no Brasil • O decreto determina que o Brasil adotará, como base, o padrão de sinais da tecnologia japonesa ISDB. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Linha do Tempo - TV Digital no Brasil • Definição das especificações das normas do SBTVD com base nas normas do ISDB. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Linha do Tempo - TV Digital no Brasil • O início das transmissões está previsto para Dezembro/2007 em São Paulo e até Dezembro/2009 todas as capitais do país devem receber o sinal digital. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Arquitetura do Terminal de Acesso de Referência • Arquitetura concebida para contemplar: • Flexibilidade – possibilidade de implementações que variam em custo, em complexidade e aplicações. • Inclusão digital – definição de uma arquitetura mínima para garantir acesso à informação e serviços para a população marginalizada. • Capacidade de incorporação de novas tecnologias Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Arquitetura do Terminal de Acesso de Referência • A arquitetura de referência incluia a proposta de uma arquitetura de software. • Tal arquitetura inclui recomendações do Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Arquitetura do Terminal de Acesso de Referência Figura 2 – Arquiteturas de Software de Terminais de Acesso Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência • Sistema Operacional – gerenciador de recursos. • Terminal de acesso • Processadores • Memórias • Hardware gráfico • Sintonizador • Decodificadores de áudio/vídeo • Necessidade de características que não são encontradas em um SO convencional. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência • Requisitos • Soluções em Software Livre • Tempo de inicialização e carga do SO • Escalabilidade • Tempo de Real • Tamanho Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Utilização de Soluções em Software Livre no SOTAR • Requisito aliado à política do governo brasileiro • Redução de custos • Escolha do Linux como sistema operacional base • Quantidade de desenvolvedores • Quantidade de ferramentas multimídia Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Tempo de inicialização e carga do SOTAR • Tempo de inicialização é um fator importante a ser considerado • TVs – não demoram mais que 4 segundos • Windows e Linux em desktops – 30 a 60 segundos • Utilização do Software Suspend2. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Requisitos de Tempo de Real • Fluxos de áudio e vídeo devem ser decodificados em sincronia. • Passam por uma série de transformações antes de serem exibidos na tela. • Se alguma desses processos não puder ser executado devido a sobrecarga no sistema ou problemas de escalonamento, poderá haver sobressaltos nas imagens. • Existência de métodos de reserva de processamento e de rede. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Tamanho do SOTAR • Sistema Operacional deve ser minimalista, possuindo limitações típicas de um eletrônico de consumo. • Utilização da ferramenta Busybox. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Escalabilidade do SOTAR • Variedade de terminais de acesso: • Perfis de hardware de diferentes custos. • A Interface do Sistema Operacional deve fornecer abstrações que permitem que uma camada de software execute uma funcionalidade não implementada em hardware. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
A Interface do Sistema Operacional (IOS) • A IOS é uma camada de abstração que torna a implementação da plataforma transparente para o middleware. • Funciona como referência para as Aplicações e para o Middleware. Figura 3 – Arquitetura de Software do Terminal de Acesso de Referência Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
A Interface do Sistema Operacional (IOS) • No intuito de facilitar a compreensão e a organização, a IOS foi especificada em módulos denominados de áreas funcionais. • Cada área funcional corresponde a um conjunto específico de funções afins. • Ao todo são 9 áreas funcionais. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Acesso ao Recursos de hardware pela Interface do Sistema Operacional (IOS) Figura 4 – Áreas Funcionais da IOS Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Conclusões • Artigo apresenta uma visão geral do SOTAR. • Terminal de acesso sofre influência direta dos requisitos de todos os outros elementos que compõem o sistema. • O SO do Terminal de Acesso é determinante para o atendimento dos requisitos e essencial para qualquer tipo de solução. • SOTAR concentra todos os requisitos e organiza em recomendações para os fabricantes e desenvolvedores. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
Referências • Wu, Y., Hirakawa, S., Reimers, U.H., Whitaker, J. (2006). “Overview of digital television development worldwide”. In: Proceedings of the IEEE, Volume 94, Issue 1, p. 8-21. • ETSI (2001). “Digital Video Broadcasting; Framing structure, channel coding and modulation for Digital Terrestrial Television”, ETSI EN 300 744, v.1.4.1. • DIBEG (1998). “Terrestrial intelligent services digital broadcasting (ISDB-T) – Specification of channel coding, framing structure and modulation”, http://www.dibeg.org/techp/Documents/Isdb-t_spec.PDF. • Tanembaum, A. (2003). “Sistemas Operacionais Modernos”, Prentice-Hall, 2ª. edição. • Andrews, D. et al. (2005). “Impact of Embedded Systems Evolution on RTOS Use and Design”, In: Workshop on Operating System Platforms for Embedded Real-Time Applications, Palma de Mallorca. • Damasio, Felipe W, Villa Real, Lucas Correia (2003). GoboHide: Uma Solução Flexível e Escalável para Inodes Ocultos no Kernel Linux, IV Workshop sobre Software Livre - WSL2003, Porto Alegre/RS. • Dirks, B., Verkuil, H., Rubli, M. (2006) “Video for Linux Two API Specification”, Draft 0.21. Sistema Operacional do Terminal de Acesso de Referência
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