Simulador de Sistemas de Tempo Real com Python

Se você está buscando uma forma prática de aprender e implementar conceitos de sistemas de tempo real, programação concorrente e sincronização em Python, este projeto pode ser exatamente o que você precisa! Neste post, vamos explorar o Real-Time System Simulator, um sistema que integra tarefas paralelas e simulações de um computador de bicicleta. Perfeito para estudantes e desenvolvedores que querem expandir suas habilidades!

O Que é o Real-Time System Simulator?

Este projeto é uma simulação de um sistema de tempo real que implementa conceitos de tarefas concorrentes e programação paralela. Inspirado em cenários reais de engenharia, ele inclui:

• Hello_Task: Uma tarefa simples que imprime mensagens no console.
• Producer: Um produtor controlado que imprime caracteres com repetição e retardo.
• Sistema Embarcado de Bicicleta: Simula um computador de bicicleta que exibe velocidade, quilometragem e tempo de viagem.

Principais Funcionalidades

1. Hello_Task:
   • Imprime mensagens no console.
   • Configurável para repetir a mensagem e incluir um tempo de espera.
   • Exemplo:

     Hello, I am Task A
     Hello, I am Task A
     

2. Producer:
   • Produz caracteres repetidos no console.
   • Permite configurações de caracteres, número de repetições e tempo de retardo.
   • Possui controle externo para interromper a execução.
   • Exemplo:

     AAAAAA
     

3. Sistema Embarcado de Bicicleta:
   • Simula um computador que alterna entre modos para exibir:
     • Viagem: Quilometragem atual.
     • Velocidade: Velocidade em tempo real.
     • Total: Quilometragem acumulada.
     • Tempo: Duração da viagem.
   • Ideal para aprender sobre sistemas embarcados e sincronização.

Estrutura do Projeto

Organizado para facilitar o entendimento e manutenção, o projeto segue uma estrutura modular:

atividade_4_ufam/
├── core/                           # Código principal
│   ├── hello_task.py               # Implementação da Tarefa Hello_Task
│   ├── producer.py                 # Implementação da Tarefa Producer
│   ├── bike_computer.py            # Simulação do computador de bicicleta
│   ├── utils.py                    # Funções auxiliares
│
├── config/                         # Configurações globais
│   └── config.py                   # Parâmetros gerais e constantes
│
├── tests/                          # Testes unitários
│   ├── test_hello_task.py
│   ├── test_producer.py
│   ├── test_bike_computer.py
│
├── main.py                         # Arquivo principal para executar o projeto
├── requirements.txt                # Dependências do projeto
├── README.md                       # Documentação
└── .gitignore                      # Arquivos ignorados pelo Git

Como Instalar e Configurar

1. Clone o repositório:

   git clone git@github.com:raulbatalha/atividade_4_ufam.git
   cd atividade_4_ufam
   

2. Crie e ative um ambiente virtual:

   python -m venv venv
   source venv/bin/activate  # Linux/Mac
   venv\Scripts\activate     # Windows
   

3. Instale as dependências:

   pip install -r requirements.txt
   

Como Executar

1. Executar o Sistema Principal:

   python main.py
   

2. Executar os Testes:

   python -m unittest discover -s tests
   

3. Executar os testes isolados com Pytest:
   • Deve ser instalado o Pytest caso não tenha na sua máquina:

      sudo apt install python3-pytest
     

   • Depois do Pytest instalado na sua máqui é hora de executar os teste do projeto:

     pytest tests/
     

     ---

Exemplos de Saída

• Hello_Task:

  Hello, I am Task A
  Hello, I am Task A
  

• Producer:

  BBBBB
  

• Sistema Embarcado de Bicicleta:

  Trip Distance: 5.00 km
  Speed: 28.30 km/h
  Total Distance: 12.00 km
  Time: 120 s
  

Tecnologias Utilizadas

• Python 3.x
  Um dos melhores para aprendizado e desenvolvimento rápido.

• Threading
  Usado para gerenciar tarefas concorrentes e simular o comportamento de sistemas de tempo real.

• Unittest
  Framework de testes integrado ao Python para validar funcionalidades.

Próximos Passos

Este projeto já oferece uma base sólida, mas há espaço para melhorias e extensões, como:

• Adicionar suporte a persistência de dados para salvar a quilometragem total.
• Criar uma interface gráfica para o computador de bicicleta.
• Melhorar os testes com cenários mais avançados.

Contribua com o Projeto

Contribuições são bem-vindas! Para participar:

1. Faça um fork do repositório.
2. Crie uma branch com sua funcionalidade:

   git checkout -b minha-nova-funcionalidade
   

3. Envie suas alterações:

   git push origin minha-nova-funcionalidade
   

4. Abra um Pull Request.

Conclusão

O Real-Time System Simulator é um projeto didático e divertido, perfeito para quem quer aprender conceitos avançados de programação concorrente em Python. Com uma estrutura modular e várias funcionalidades úteis, é um excelente ponto de partida para projetos maiores e mais complexos.

Se você tem sugestões ou deseja contribuir, fique à vontade para entrar em contato ou deixar um comentário!

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