The Real-Time Operating Systems
General data
Course ID: | 0800-AR2SOCZARZ |
Erasmus code / ISCED: |
(unknown)
/
(0613) Software and applications development and analysis
|
Course title: | The Real-Time Operating Systems |
Name in Polish: | Systemy operacyjne czasu rzeczywistego |
Organizational unit: | Faculty of Physics, Astronomy and Informatics |
Course groups: |
(in Polish) Informatyka Stosowana s2. Przedmioty do wyboru specjalistyczne (wszystkie) (in Polish) Przedmioty specjalistyczne I |
ECTS credit allocation (and other scores): |
5.00
|
Language: | Polish |
Prerequisites: | (in Polish) W celu przyswojenia treści wykładu i możliwości praktycznego wykorzystania przedłożonych w nim informacji na ćwiczeniach, wymaga się uzupełnienia wiedzy z zakresu posługiwania się systemem operacyjnym Linux, oraz umiejętności programowania w języku C. |
Total student workload: | (in Polish) Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.75 ): - udział w wykładach – 30h - udział w laboratorium – 30h - konsultacje z nauczycielem akademickim – 15h Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.65): - przygotowanie do laboratorium – 25h - przygotowanie do egzaminu – 25h - przygotowanie do kolokwium – 15h Łącznie: 140 godz. ( 5 ECTS) |
Learning outcomes - knowledge: | (in Polish) W1: posiada wiedzę na temat mechanizmów tworzenia aplikacji czasu rzeczywistego, stosując do tego celu systemy operacyjne czasu rzeczywistego (RTAI oraz RTOS zgodne ze standardem POSIX 1003.1 a także jego dalszymi unormowaniami dotyczącymi systemów czasu rzeczywistego) – K_W01 W2: posiada wiedzę w zakresie stosowania konstrukcji języka C do opisu działania aplikacji wielowątkowych – K_W03, K_W05 W3: posiada wiedzę w zakresie stosowania specjalistycznych narzędzi i języków programowania wymaganych podczas tworzenia aplikacji czasu rzeczywistego – K_W05, K_W12 |
Learning outcomes - skills: | (in Polish) U1: Wykorzystując język C i poznane mechanizmy potrafi zaprojektować system sterowania spełniający wymogi zakładanego reżimu czasowego – K_U03, K_U12 U2: Właściwie wykorzystuje wybrane narzędzia programistyczne podczas realizacji aplikacji czasu rzeczywistego – K_U05 U3: posiada umiejętność samodzielnego wyszukiwania niezbędnych informacji koniecznych do rozwiązywania zadanego problemu – K_U01 |
Learning outcomes - social competencies: | (in Polish) K1: zna poziom własnej wiedzy, potrafi precyzyjnie formułować pytania używając do tego celu języka technicznego - K_K01 K2: student działa i myśli kreatywnie rozwiązując zagadnienia z zakresu tworzenia aplikacji czasu rzeczywistego - K_K03 K3: posiada świadomość skutków wadliwie działających systemów sterowania pracujących pod reżimem czasu rzeczywistego - K_K07 |
Observation/demonstration teaching methods: | - display |
Expository teaching methods: | - informative (conventional) lecture |
Exploratory teaching methods: | - laboratory |
Short description: |
(in Polish) Zajęcia z systemów operacyjnych czasu rzeczywistego mają na celu przekazanie wiedzy z zakresu: - systemów czasu rzeczywistego, - systemów operacyjnych czasu rzeczywistego, - mechanizmów sterowania z wykorzystaniem RTOS. Uczestnik przedmiotu zdobędzie praktyczną wiedzę odnośnie tworzenia aplikacji czasu rzeczywistego, stosując do tego celu system operacyjny czasu rzeczywistego. |
Full description: |
(in Polish) Główne zagadnienia poruszane na wykładzie: 1. Wprowadzenie do systemów czasu rzeczywistego, podstawowe pojęcia i definicje. 2. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego 2.1 Linux czasu rzeczywistego - RTAI a) Architektura systemu, b) Podstawy pisania modułów dla jądra Linuxa, c) Wirtualny system przerwań, d) Zadania czasu rzeczywistego, szeregowanie zadań, odmierzanie czasu, e) Komunikacja międzyprocesowa - kolejki FIFO, - pamięć dzielona, - synchronizacja i wzajemne wykluczanie, f) Wykorzystanie RTAI-Lab i oferowanych przez nie narzędzi do realizacji zadań czasu rzeczywistego 2.2 System operacyjny czasu rzeczywistego QNX a) architektura systemu, b) zarządzanie procesami i wątkami, c) komunikacja pomiędzy procesami, d) pamięć dzielona i semafory, e) sygnały, alarmy, kolejki komunikatów, f) przerwania, czas, jego pomiar i reprezentacja w systemie 2.3 Systemy operacyjne czasu rzeczywistego w układach SoC 2.4 Przegląd i porównanie pozostałych systemów RTOS 3. Przykłady zastosowań systemów RTOS w praktyce Laboratorium - realizowane zagadnienia: - stany procesów i wątków, - zarządzanie procesami i wątkami, - szeregowanie wątków, - pamięć dzielona i semafory, - sygnały, komunikaty, - timery i zdarzenia, - przerwania, - wykorzystanie poznanych mechanizmów w procesie sterowania |
Bibliography: |
(in Polish) Literatura podstawowa: 1. Ułasiewicz J.: Systemy czasu rzeczywistego QNX6 Neutrino, BTC, 2007 2. Wang, K. C.: Embedded and Real-Time Operating Systems, Springer, 2017 3. J. Cooling: Real-time Operating Systems: Book 1 - The Theory (The engineering of real-time embedded systems), 2017 4. K. Lal: RTLinux – system czasu rzeczywistego, Helion, 2003 Literatura uzupełniająca: 1. Strona domowa linuxa wraz z modułem czasu rzeczywistego RTAI: www.linuxcnc.org (Ubuntu 10.04, Lucid Lynx, kernel 2.6.34-2.6.36); 2. Strona domowa RTAI: www.rtai.org (RTAI 3.8 zawiera patch pod kernel 2.6.36 oraz dokumentację RTAI User Manual 3.4) 3. System czasu rzeczywistego QNX6 Neutrino: www.qnx.com 4. Kulesz Z.: Programowanie sterowników czasu rzeczywistego w układach PLD i FPGA, Politechnika Białostocka, 2015 5. PetaLinux Tools Documentation, Reference Guide, UG1144, 2018 |
Assessment methods and assessment criteria: |
(in Polish) Zaliczenie przedmiotu odbywa się na podstawie pozytywnej oceny z laboratorium oraz pozytywnego wyniku egzaminu pisemnego. Egzamin pisemny w formie testu z pytaniami otwartymi i zamkniętymi sprawdza osiągnięcie efektów: W1, W2, W3. Laboratorium zaliczane jest na podstawie średniej ocen z dwóch kolokwiów weryfikujących praktyczne umiejętności studenta z zakresu tworzenia aplikacji wykorzystujących mechanizmy stosowane przy realizacji zadań spełniających wymogi reżimu czasu rzeczywistego. Kolokwia sprawdzają osiągnięcie efektów: U1, U2, U3, K1, K2, K3. Kryteria oceniania: ndst - <0% - 45%) dst – <45% - 55%) dst plus – <55% - 65%) db – <65% - 75%) db plus – <75% - 85%) bdb - <85% - 100%> |
Practical placement: |
(in Polish) „nie dotyczy” |
Classes in period "Summer semester 2021/22" (past)
Time span: | 2022-02-21 - 2022-09-30 |
Navigate to timetable
MO TU WYK
LAB
W TH FR |
Type of class: |
Laboratory, 30 hours
Lecture, 30 hours
|
|
Coordinators: | Robert Frankowski | |
Group instructors: | Robert Frankowski | |
Students list: | (inaccessible to you) | |
Examination: |
Course -
Examination
Laboratory - Grading Lecture - Examination |
Classes in period "Summer semester 2024/25" (future)
Time span: | 2025-02-24 - 2025-09-30 |
Navigate to timetable
MO TU W TH FR |
Type of class: |
Laboratory, 30 hours
Lecture, 30 hours
|
|
Coordinators: | Robert Frankowski | |
Group instructors: | (unknown) | |
Students list: | (inaccessible to you) | |
Examination: |
Course -
Examination
Laboratory - Grading Lecture - Examination |
Copyright by Nicolaus Copernicus University in Torun.