Systémy reálného času

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra číslicového návrhu

Anotace:

Studenti se seznámí s teorií systémů pracujících v reálném čase, s formálnímu prostředky pro návrh takových systémů, s používanými praktikami softwarového inženýrství, s bezpečnostními aspekty které vedou ke zvyšování kvality výsledných softwarových produktů. Studenti budou schopni řešit složitější úlohu - časově náročné řízení modelu, kde budou moci využít vlastností grafického programovacího rozhraní a dalších pokročilých nástrojů pro programování systémů pracujících v reálném čase.

Požadavky:

Znalost základů programování v jazyce C a programování vícevláknových aplikací.

Osnova přednášek:

1. Charakteristika systémů reálného času, kategorizace. RTOS, vlastnosti, typy.

2. Komponenty RTOS a jejich funkce. Časové plánování úloh, přerušení.

3. Obsluha požadavků. Správa paměti a periferií.

4. Jazyk UML, diagramy pro reálný čas. [3] Jazyk SDL: bloky, procesy, synchronizace, stavové automaty, komunikace, data, signály, proměnné.

5. Analýza, simulace, generování kódu. Validace, testování.

6. Zásady návrhu složitých systémů. Rozbor příkladu.

Osnova cvičení:

1. Seznámení se s RTOS a jeho vývojovým prostředím. Překlad, ladění, prohlížeč událostí. Úloha 1: mutexy, semafory. Úloha 2: fronty zpráv, časovače. Úloha 3: procesy, sdílení paměti. Úloha 4: rozvrhovač OS. Úloha 5: vliv přístupu k paměti na dobu běhu (cache, prefetching, ...).

2. [2] Simulační měření. zadání úlohy 6 - řízení složitějšího systému. [3] Řešení úlohy 6. Odevzdávání úlohy 6. Zápočet.

Cíle studia:

Cílem předmětu je poskytnout studentům základní znalosti v oblasti vývoje SW pro řídící 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 komponentami RTOS a jednak změřit časové parametry OS a hardwaru, které jsou potřebné při výběru platformy vhodné pro danou aplikaci. Následně se zaměří na složitější úlohu.

Studijní materiály:

Robbins, K. A., Robbins, S. ''Practical Unix Programming: a Guide to Concurrency, Communication, and Multithreading''. Prentice Hall PTR, 1995. ISBN 0134437063.

Liu, J. W. S. ''Real-Time Systems''. Prentice Hall, 2000. ISBN 0130996513.

Burns, A., Wellings, A. ''Real Time Systems and Programming Languages: Ada 95, Real-Time Java and Real-Time C/POSIX''. Addison Wesley, 2001. ISBN 0201729881.

Poznámka:

Rozsah=konzultace+seminae, Prednasejici: Ing. Jan Šlechta CSc.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Počítačové inženýrství, kombinovaná forma studia (povinný předmět oboru)
• Plán pro období před přiřazením k oboru (VO)