Programování systémů reálného času

Vztahy:

Předmět A4B35PSR může při kontrole studijních plánů nahradit předmět Y35ORT

Předmět A4B35PSR může být splněn v zastoupení předmětem Y35ORT

Předmět A4B35PSR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět Y35ORT (vztah je symetrický)

Garant předmětu:

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.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A3M35PSR

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A4B35PSR

Požadavky:

Zájemce musí zvládat základy programování v jazyce C a programování vícevláknových aplikací. Výhodou je absolvování předmětu A0B35APO.

Stránky předmětu: https://moodle.dce.fel.cvut.cz/

Osnova přednášek:

1. Systémy reálného času, požadavky, vlastnosti

2. OS VxWorks

3. Rozhraní podle normy POSIX

4. Jazyk C pro pokročilé, překladač GCC

5. Kódovací standardy, verzovací systémy, certifikace

6. Časování přístupu k paměti; správa dynamické paměti

7. Statické rozvrhování

8. Rozvrhování s dynamickou prioritou

9. Rozvrhování se statickou prioritou

10. Problémy v analýze RT aplikací

11. Správa sdílených zdrojů

12. Správa sdílených zdrojů II.

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: 14p+6c.

Další informace:

https://psr.pages.fel.cvut.cz/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: