Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Real-time operační systémy

ROS Ak. rok 2010/2011 zimní semestr 5 kreditů

Studie konceptů, technik a standardů pro vestavěné operační systémy včetně vestavěných operačních systémů reálného času. Předmět pokrývá následující problematiku: Základní koncepty reálného času. Specifikace, verifikace a návrh systémů reálného času. Jádra. Komunikace a synchronizace. Správa paměti. Analýza a optimalizace výkonnosti. Fronty. Spolehlivost a odolnost proti poruchám. Multiprocesorové systémy. Integrace hardware a software. Studie operačních systémů.

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 10 hod. pc laboratoře, 16 hod. projekty

Bodové hodnocení

55 zkouška, 15 půlsemestrální test, 12 laboratoře, 18 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Teoretický základ z oblasti specifikace/verifikace a praktická znalost operačních systémů pracujících v reálném čase. Po absolvování předmětu studenti budou schopni využít víceúlohové možnosti real-time operačních systémů, porozumí základním principům z oblasti real-time systémů, seznámí se s vlastnostmi, strukturou a konkrétními implementacemi těchto systémů a s faktory, které mají podstatný vliv na vlastnosti těchto systémů.

Dovednosti, znalosti a kompetence obecné

Teoretické a praktická orientace v oblasti vývojového cyklu aplikací pracujících v reálném čase, schopnost navrhovat aplikace založené na real-time operačních systémech.

Cíle předmětu

Cílem předmětu je seznámit studenta se základními principy v oblasti real-time systémů a obohatit studenta o teoretické znalosti a praktické zkušenosti spojené s vývojovým cyklem vestavěných aplikací založených na real-time operačních systémech.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Znalost principů operačních systémů (OS): přehled architektur OS, klasifikace OS, znalost struktury jádra OS UNIX a principů volání služeb jádra, shell. Pojmy přepínání kontextu, multitasking. Souborové systémy, správa procesů, virtuální paměť. Znalost programování v jazyce C.

Literatura studijní

  • Joseph, M.: Real-Time Systems Specification, Verification and Analysis. Prentice Hall, 1996, p. 278, ISBN 0-13-455297-0.
  • Strnadel, J.: Studijní opora k předmětu ROS. FIT VUT v Brně, Brno, 2006, 120 s.

Literatura referenční

  • Abbott, D.: Linux for Embedded and Real-Time Applications. Newnes, 2002, 256 s., ISBN 0-75067-546-2.
  • Cheng, A. M. K.: Real-Time Systems: Scheduling, Analysis, and Verification. Wiley, 2002, 552 s., ISBN 0-471-18406-3.
  • Cottet, F., Delacroix, J., Kaiser, C., Mammeri, Z.: Scheduling in Real-Time Systems. John Wiley & Sons, 2002, 266 s., ISBN 0-470-84766-2.
  • Horovčák, P.: Systémy reálneho času. Elfa, Košice, 2002, 141 s., ISBN 80-89066-29-1 (brož.).
  • Krishna, C. M., Shin, K. G.: Real-Time Systems. McGraw-Hill, 1997, 448 s., ISBN 0-07-114243-6.
  • Laplante, P. A.: Real-Time Systems Design and Analysis. Wiley-IEEE Press, 2004, 528 s., ISBN 0-471-22855-9.
  • Levi, S. T., Agrawala, A. K.: Real-Time System Design. McGraw-Hill, 1990, 299 s., ISBN 0-07037-491-0.
  • Li, Q., Yao, C.: Real-Time Concepts for Embedded Systems. CMP Books, 1st Edition, 2003, 294 s., ISBN 1-57820-124-1.
  • Srovnal, V.: Operační systémy pro řízení v reálném čase. VŠB TU, Ostrava, 1. vydání, 2003, 218 s., ISBN 80-248-0503-0 (brož.). 
  • Strnadel, J.: Studijní opora k předmětu ROS. FIT VUT v Brně, Brno, 2006, 120 s.

Osnova přednášek

  1. Úvod do konceptů, technik a standardů pro systémy pracující v reálném čase (RT), motivace.
  2. Úvod ke specifikaci a verifikaci systémů.
  3. Specifikace RT systémů.
  4. Verifikace RT systémů.
  5. Architektury jader RT systémů.
  6. Analýza výkonnosti jednotlivých typů RT jader.
  7. Norma POSIX. Přehled rozhraní POSIX 1003.1b RT operačních systémů (RTOS).
  8. Případové studie: OSEK/VDX, uC/OS-II.
  9. Případové studie: QNX, Windows CE.
  10. Úvod k plánování množin RT úloh.
  11. Plánování množin nezávislých RT úloh se staticky přiřazenými prioritami běžícími v jednoprocesorovém prostředí.
  12. Plánování množin závislých RT úloh s dynamicky přidělovanými prioritami běžícími v jednoprocesorovém prostředí.
  13. Pokročilé mechanismy plánování RT úloh ve víceprocesorovém/distribuovaném/síťovém prostředí, plánování pro zvýšení spolehlivosti, plánování při přetížení systému.

Osnova ostatní - projekty, práce

  • Individuální nebo skupinový projekt.

Průběžná kontrola studia

Půlsemestrální písemný test, zpracování 3 úloh a vypracování projektu v předepsaných termínech.

Kontrolovaná výuka

Vypracování projektu, výstupy z počítačových laboratorních úloh, půlsemestrální písemný test.

Podmínky zápočtu

Bez podmínek.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru