Prof. Luís E. T. Rodrigues
Secção de Sistemas Digitais e Computadores
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Instituto Superior Técnico
Fevereiro de 1996
O programa e organização da cadeira foi originalmente definido pelo Prof. Paulo Verissimo. Este tem sido sujeito a refinamentos e melhoramentos, quer por parte do próprio Prof. Paulo Verissimo, quer por parte do Eng. José Rufino, responsável pela cadeira no ano lectivo transacto. No fundamental, este guia segue as orientações definidas anteriormente.
Esta cadeira, que funciona no II semestre, 4o ano, da Licenciatura em Eng. Informática e de Computadores (LEIC), ramo de Informática Industrial pretende instruir os alunos sobre os sistemas industriais distribuídos. Pensa-se que as valências adquiridas podem ser equacionadas em: (i) aquisição dos conceitos fundamentais de: arquitectura e programação de sistemas embebidos; comunicação entre processos; tempo-real e fiabilidade; redes industriais e de instrumentação; (ii) pelo sentido prático da compreensão de como se faz e como funciona um sistema distribuído industrial, através de exemplos práticos sobre projecto de sistemas embebidos e de aplicações industriais em ambientes distribuídos; (iii) capacidade de abraçar a operação, a intervenção, ou o projecto/integração de sistemas de informática industrial.
Cadeiras que precedem esta em termos curriculares: Sistemas Operativos e Eng. de Software, introduzindo no, oes básicas sobre S.O.s e sobre metodologias de desenvolvimento de software. Controlo por Computador; Gestão e Controlo da Produção; Sensores, Actuadores e Conversosres; e Automação e Controlo Industrial: fornecem a temática de base sobre os problemas e técnicas específicas do controlo, produção e gestão industrial. Permitem aos alunos dar facilmente o salto qualitativo entre uma visão centralizada ou mesmo abstracta dessas técnicas, para a necessidade de interligação em rede e de processamento distribuído, que existe em instalações reais. Este ramo não tem Arquitectura dos Sistemas Computacionais. Algumas noções dessa cadeira, como projecto de aplicações concorrentes em sistemas embebidos, são julgadas de importância fundamental e, portanto, incluídas no programa. Resumidamente, serão focados os seguintes aspectos:
Pretende-se estabelecer o seguinte fio condutor da matéria da cadeira: definição do problema da comunicação em ambientes fabris, e discussão de soluções através das redes industriais e de instrumentação, e seus protocolos; enquadramento destas noções na óptica da computação distribuída, através de modelos de comunicação entre processos, isto é, a distribuição a partir do ``programa''; noções sobre o projecto de sistemas embebidos utilizando núcleos de tempo-real; utilização das noções sobre comunicação, comunicação entre processos e sistemas embebidos para projectar aplicações industriais distribuídas.
Arquitecturas para sistemas embebidos. Executivos multitarefa. Estudo pormenorizado do executivo DCX51.
Introdução às redes locais (RLS).
Redes de comunicação em sistemas abertos: o modelo OSI.
Interligação de redes.
Os níveis do modelo OSI vistos por dentro: físico; nível de comunicação de dados; níveis de rede e transporte; níveis superiores.
Desempenho de redes.
Concretização de sistemas de comunicação.
Redes de CLPs (controladores lógicos programaveis).
Field-buses.
Estudo pormenorizado do Bitbus.
Modelos de comunicação entre processos em sistemas distribuídos.
Normas de comunicação em automatização fabril: MAP/TOP, MMS.
Redes no mundo UNIX: TCP/IP, sockets.
Chamada a procedimento remoto (RPC).
Conceitos de informática e automatização industrial.
Projecto de aplicações.
O equipamento de laboratório consta de 4-5 bancadas com PCs 386 ou 486, e rede BITBUS com controladores de Entradas/Saídas.
Trata-se de um demonstrador da concepção, execução e sincronização de várias tarefas em multiprocessamento e tempo-real (E286, PCs)
Trata-se de uma aplicação de distribuição no controlo, realizada sobre a rede Bitbus. O cenário é a autenticação de acessos, através de um terminal ``shop-floor''.
J. PIMENTEL. Communication Networks for Manufacturing. Prentice-Hall, 1990.
JOSé ALVES MARQUES AND PAULO GUEDES. Fundamentos de Sistemas Operativos. Editorial Presença, 1990.
Notas sobre internetworking, TCP/IP e sockets. (Extraídas de W.R. STEVENS, UNIX Network Programming).
Notas sobre chamada a procedimento remoto (RPC). (Extraídas de W.R. STEVENS, UNIX Network Programming).
G. COULOURIS AND J. DOLLIMORE. Distributed Systems, Concepts and Design. Int'l Computer Science Series, Addison-Wesley, 1988.
W.R. STEVENS. UNIX Network Programming. Software Series, Prentice-Hall, 1990.
INTEL 87. The iDCX51 User's Guide for Bitbus, Rel.2.0. April 1987.
INTEL 88. The BITBUS Interconnect Serial Control Bus. July 1988.
E286 Manual de Utilizador do núcleo E286 INESC.
Destinam-se as aulas teóricas à exposição da matéria da cadeira. O material de apoio é constituído sempre que possível por livros de texto editados, e por alguns excertos de artigos, manuais e apontamentos.
Destinam-se as aulas de laboratório a promover o contacto dos alunos com a experimentação dos conceitos dados nas aulas teóricas. A frequência obrigatória destas aulas é regulada pelo impacto da execução ou não do trabalho na nota final, e pela avaliação da participação individual nos trabalhos.
Previsão do número de sessões:
Laboratório:
Avaliação contínua, pelas impressões do assistente nas aulas e a apreciação e discussão dos resultados e relatórios dos trabalhos;
Visualização com discussão de 1/2 hora, no horário de laboratório. Definição de notas individuais. Perguntas directamente relacionadas com o trabalho, e sobre a matéria referente ao trabalho em questão, mas sempre indirectamente relacionadas com ele.
Chumbar na parte laboratorial implica chumbar à cadeira.
Avaliação localizada através de um exame final.
Ter nota inferior a 6.5 valores na parte do exame implica chumbar à cadeira.
Responsável: Luís E. T. Rodrigues. e-mail: ler@inesc.pt
Assistente: Carlos Almeida. e-mail: cra@inesc.pt
O corpo docente encoraja a interacção com os alunos. Para além de contactarem directamente os docentes durante as aulas, os alunos são encorajados a utilizarem o correio electronico para esclarecerem dúvidas em qualquer momento ou para marcarem reuniões com o pessoal docente. Deste modo, será mais fácil compilar uma resenha das dúvidas mais relevantes e tornar as respostas disponíveis a todos os alunos.
Para além disso, informação relevante acerca da cadeira estará disponível ``on-line'', em formato electrónico nos seguintes endereços:
http://pandora.inesc.pt/~ler/