Navrhování systémů s výpočetní technikou

Předmět je náhradou za:

Navrhování systémů s výpočetní technikou (35NST)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra řídicí techniky

Anotace:

Cílem tohoto předmětu je poskytnout studentům základní znalosti v oblasti

vývoje SW pro řídicí systémy vybavené některým z operačních systémů reálného

času RTOS. Na cvičeních budou studenti řešit nejprve několik menších úloh s

cílem jednak zvládnout práci se základními komponenty RTOS VxWorks a jednak

změřit časové parametry OS a hardwaru, které jsou potřebné při výběru

platformy vhodné pro danou aplikaci. Poté budou řešit složitější úlohu -

časově náročné řízení modelu, kde budou moci plně využít vlastností

použitého RTOS. Na přednáškách budou studenti seznámeni jak s teorií systémů

pracujících v reálném času, která slouží k formálnímu potvrzení správnosti

bezpečnostně kritických aplikací, tak s některými praktikami softwarového

inženýrství, které vedou ke zvyšování kvality výsledných softwarových

produktů.

http://dce.felk.cvut.cz/nst/

Požadavky:

Zájemce musí zvládat základy programování v jazyce C a programování

vícevláknových aplikací. Výhodou je absolvování předmětu X35POS.

Osnova přednášek:

1.Systémy reálného času, požadavky, vlastnosti

2.OS VxWorks

3.Statické rozvrhování

4.Rozvrhování s dynamickou prioritou

5.Rozvrhování se statickou prioritou

6.Problémy v analýze RT aplikací

7.Správa sdílených zdrojů

8.Správa sdílených zdrojů II.

9.Rozhraní podle normy POSIX

10.Jazyk C pro pokročilé, překladač GCC

11.Kódovací standardy, verzovací systémy, certifikace

12.Časování přístupu k paměti; správa dynamické paměti

13.Ostatní real-time operační systémy; přerušovací systém; podpora různých HW platforem (BSP

14.Kombinování real-time úloh s běžnými úlohami

Osnova cvičení:

1.Seznámení se s OS VxWorks a jeho vývojovým prostředím. Překlad, ladění, prohlížeč událostí.

2.Úloha 1: VxWorks API: mutexy, semafory.

3.Úloha 2: VxWorks API: fronty zpráv, časovače

4.Úloha 3: VxWorks API: procesy, sdílená paměti

5.Úloha 4: Benchmark latencí rozvrhovače OS.

6.Úloha 5: Vliv přístupu k paměti na dobu běhu (cache, prefetching, ...)

7.Úloha 6: Měření latence při komunikaci přes ethernet

8.Úloha 7: Měření času blokování na mutexu, dědění priorit

9.Test; zadání úlohy 8 - řízení motorku

10.Řešení úlohy 8

11.Řešení úlohy 8

12.Řešení úlohy 8

13.Odevzdávání úlohy 8

14.Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.Robbins, K., Robbins, S.: Practical UNIX Programming: A Guide to Concurrency, Communication and Multithreading. Prentice Hall, 1996

2.Liu J. W. S.: Real-Time Systems, Prentice Hall, 2000

3.Burns A., Wellings A.: Real-Time Systems and Programming Languages (Third Edition). Addison Wesley Longmain, 2001.

4.VxWorks manuals (http://www.wrs.com)

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

Typ cvičení: l

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a měření- strukturované studium (povinně volitelný předmět)