Operační systémy reálného času

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra řídicí techniky

Anotace:

Cílem tohoto předmětu je rozšířit studentům znalosti nabyté v předmětu „Struktury vestavěných systémů“. Předmět se zaměřen vývoj software pro aplikace pracující v reálném času. Studenti se seznámí se speciálními vlastnostmi operačních systémů reálného času a naučí se řešit typické problémy v této oblasti. V rámci předmětu budou probrány i metody pro analýzu časových vlastností systémů reálného času, které jsou potřebné pro teoretické ověření funkčnosti těchto systémů.

Požadavky:

Potřebné znalosti: jazyka C, programování vícevláknových aplikací, rozhraní BSD sockets

Osnova přednášek:

1.Úvod do systémů reálného času; motivace, příklady

2.RTOS VxWorks - základní vlastnosti, vývojové prostředí

3.Správa úloh a procesů, správa paměti

4.Meziúlohová a meziprocesní komunikace (semafory, fronty, signály)

5.Přerušovací systém

6.Komunikace pomocí protokolů TCP/IP

7.Podpora různých HW platforem (BSP)

8.Přenositelný software, kódovací standardy, systémy správy verzí

9.Modelování systémů reálného času

10.Různé přístupy k rozvrhování v reálném čase

11.Analýza doby odezvy

12.Zdroje a jejich správa, vliv synchronizace úloh na dobu odezvy, synchronizační protokoly

13.Komunikace v reálném čase (CAN, FlexRay, real-time ethernet).

14.Časová analýza komunikace.

Osnova cvičení:

V první části semestru se studenti seznámí s vývojovým prostředím OS VxWorks a budou vypracovávat jednoduché úlohy na procvičení základů programování pro OS reálného času. Druhá část bude věnována samostatnému řešení komplexnějšího problému. Součástí samostatné práce bude i analýza časových vlastností vytvořené aplikace.

Cvičení:

.Seznámení se s OS VxWorks a jeho vývojovým

prostředím. Překlad, ladění, prohlížeč událostí.

2.VxWorks API: mutexy, semafory.

3.VxWorks API: fronty zpráv, časovače

4.VxWorks API: procesy, sdílená paměti

5.Benchmark latencí rozvrhovače OS.

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

7.Měření latence při komunikaci přes ethernet

8.Měření času blokování na mutexu, dědění priorit

9.-14.Semestrální práce

Cíle studia:

Studijní materiály:

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

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

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Inteligentní systémy (povinně volitelný předmět)