FreeRTOS Task Visualizer

Recurso Didático de Engenharia Informática e Engenharia Eletrotécnica

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1. Identificação do Recurso

• Nome do Recurso: FreeRTOS Task Visualizer
• Autor: Prof. Manuel Barros
• Instituição: Universidade Politécnica de Tomar (UPTomar) / Instituto Politécnico de Tomar (IPT)
• Unidade Curricular: Sistemas Distribuídos de Controlo (SDC)
• Áreas Científicas: Engenharia Informática · Engenharia Eletrotécnica · Sistemas Embebidos e Tempo Real
• Estado: Produção Pedagógica Ativa (Disponibilizado para o ano letivo 2026/2027)
• Versão Atual: v1.0.0
• Data de Publicação: 8 de Outubro de 2026
• Repositório Oficial: https://github.com/fmbarros/FreeRTOS-Task-Visualizer

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2. Objetivo Pedagógico

O FreeRTOS Task Visualizer é uma ferramenta computacional interativa projetada para desmistificar o comportamento em tempo real do núcleo (kernel) do FreeRTOS num processador mononúcleo (Single-Core).

Os estudantes conseguem explorar experimentalmente:

• A mecânica do escalonador preemptivo por prioridades fixas;
• O ciclo de vida e a máquina de transição de estados de tarefas (Running, Ready, Blocked, Suspended);
• O impacto temporal do temporizador de sistema (System Ticks, com resolução virtual de $1\text{ ms}$);
• O comportamento determinístico de chamadas de API essenciais como vTaskDelay(), vTaskSuspend() e vTaskResume();
• A ocorrência e mitigação de anomalias temporais como a inanição de tarefas (Task Starvation);
• A cronologia detalhada através de um analisador lógico virtual incorporado.

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3. Estado e Versões

Versão Atual: v1.0.0 (8 de Outubro de 2026)

Primeira versão oficial disponibilizada, integrando:

• Simulação de 4 tarefas concorrentes com parametrização em tempo real;
• Núcleo de CPU com exibição da tarefa ativa e estados ociosos (Idle);
• Diagrama vetorial SVG de estados interativo com realce dinâmico de transições;
• Analisador lógico com janela de amostragem configurável de 100 ms a 5 s;
• Registo cronológico de eventos com auditoria de decisões de escalonamento;
• Manual de utilizador bilingue (Português / Inglês) em janela modal;
• Mecanismos de integridade e ofuscação com proteção contra cópia no navegador;
• Comprovativos datados de criação e integridade criptográfica SHA-256 no diretório evidence/.

Roteiro de Versões Futuras (Roadmap)

• v1.1.0 (Next): Nova funcionalidade de comunicação entre tarefas (Filas de Mensagens e Semáforos do FreeRTOS) e novo conjunto de exercícios práticos guiados para sessões de laboratório.
• v1.1.1 (Next): Otimizações e correções de renderização gráfica sem alteração dos objetivos pedagógicos fundamentais.
• v2.0.0 (Next): Alteração substancial da arquitetura visual, suporte a sistemas com múltiplos núcleos (FreeRTOS SMP) e módulo de desafios interativos com avaliação formativa automática.

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4. Estrutura do Repositório

FreeRTOS-Task-Visualizer/
├── README.md               # Identificação, objetivos, estado, versão e condições
├── LICENSE.md              # Direitos de autor e termos CC BY-NC-ND 4.0
├── CITATION.cff            # Ficheiro de citação académica normalizada
├── CHANGELOG.md            # Histórico detalhado de alterações por versão
├── LEIA-ME.txt             # Resumo rápido em texto simples
├── USER_MANUAL.md          # Manual de utilização completo e guiões práticos
├── .gitignore              # Filtros de exclusão de ficheiros temporários
│
├── index.html              # Aplicação de produção pronta a executar (ofuscada/minificada)
├── freertos-task-visualizer.html # Ficheiro pedagógico com metadados e marca de água
│
├── src/                    # Ficheiros-fonte integrais e rascunhos datados
│   └── freertos-task-visualizer.html
├── dist/                   # Ficheiros distribuíveis minificados e ofuscados
│   └── freertos-task-visualizer.min.html
├── assets/                 # Recursos gráficos e logótipo institucional da UPTomar
│   └── logo-uptomar.png
├── scripts/                # Scripts de compilação, minificação e ofuscação
│   └── build.js
└── evidence/               # Provas de criação, exportações, metadados e hashes SHA-256
    ├── PROVA-DE-CRIACAO.md
    └── checksums-v1.0.0.sha256

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5. Como Executar

O projeto foi construído para funcionar de forma 100% autónoma, sem necessidade de instalação de dependências, servidores Web ou configurações complexas:

1. Execução Direta no Navegador:
   • Faça duplo clique no ficheiro index.html ou abra-o em qualquer navegador moderno (Chrome, Firefox, Safari, Edge).
2. Execução Local com Servidor Leve (Opcional):

   npx serve .
   # ou
   python3 -m http.server 8000

   Aceda a http://localhost:8000.

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6. Proteção de Autoria e Código

Para assegurar a integridade do recurso de ensino e preservar a autoria pedagógica:

• Ofuscação de JavaScript: O código executável da distribuição é ofuscado com técnicas de transformação de fluxo de controlo e proteção de literais;
• Minificação de CSS/HTML: Os estilos foram comprimidos para maximizar o desempenho de renderização;
• Dificultação de Cópia no Navegador: Foram implementadas regras que desativam o menu de contexto do rato (botão direito) e bloqueiam os atalhos típicos de inspeção de código (F12, Ctrl+U, Ctrl+Shift+I, Cmd+Alt+I, etc.) e cópia arbitrária.

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7. Direitos de Autor e Condições de Uso

Copyright © 2026 Manuel Barros, Instituto Politécnico de Tomar / Universidade Politécnica de Tomar.
Todos os direitos reservados.

2026 Manuel Barros — Instituto Politécnico de Tomar.
Todos os direitos reservados. Não é permitida a redistribuição
ou adaptação sem autorização.

Este recurso didático é disponibilizado sob a licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0).

• Permitido: Consulta, execução e utilização estritamente pedagógica pelos estudantes matriculados nas unidades curriculares indicadas.
• Proibido: Reprodução, redistribuição pública, espelhamento, modificação, engenharia reversa ou qualquer utilização de índole comercial sem autorização expressa e por escrito do autor.

Consulte o documento completo em LICENSE.md.

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8. Como Citar

Se utilizar este simulador em artigos científicos, relatórios técnicos, dissertações ou trabalhos académicos, consulte o ficheiro CITATION.cff ou utilize a referência:

Barros, Manuel (2026). FreeRTOS Task Visualizer: Ferramenta Didática Interativa de Escalonamento em Tempo Real (Versão 1.0.0). Universidade Politécnica de Tomar. DOI/URL: https://github.com/fmbarros/FreeRTOS-Task-Visualizer

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9. Contactos Institucionais

• Docente Responsável: Prof. Manuel Barros
• E-mail Institucional: fmbarros@univpt.pt
• Instituição: Universidade Politécnica de Tomar (UPTomar) / Instituto Politécnico de Tomar (IPT)
• Localização: Estrada da Serra, Quinta do Contador, 2300-313 Tomar, Portugal