Design of computer based real time systems    
     

DEPARTMENT FOR COMPUTING AND INFORMATICS

GRADUATE COURSE
Lecture

TOPICS

Hours
Lab
1

Osnovne karakteristike Operativnih sistema za rad u realnom vremenu. Procesi, konkurentnost, menagment memorije, rasporedjivanje i menagment resursa, struktura sistema, interapti i servisiranje interapta, zaštita procesa i  podataka i prava pristupa. Podrška modularnom programiranju.

2

 

2

Slojna struktura operativnog sistema i sistemskog softwarea. Sistemski servisi  i procedure.  Jednoprocesorski i multiprocesorski nivoi. Nivoi koji su okrenuti vanjskim uredjajima . Arhitektura Win 2K i WinXP OS

 2

 

3

I/O menager, objektni manager, menager procesnih konaca   ( threads), pozivi  procedura (LPC i RPC), menager keša, dinamičke linkovane biblioteke ( dll), serverski procesi, specijalni procesi podrške sistema, podsistemi okruženja, korisničke aplikacije.

2

 

4

Hadverski nivo apstrakcije ( HAL), Rasporedjivanje konaca, preključenje procesa, obrada izuzetaka i interapta realnog vremena, multiprocesorska sinhronizacija. Kontrolne strukture operativnog sistema, memorijske i I/O tabele, tabele fajlova, procesne tabele i procesni kontrolni blokovi ( PCB), identifikatori procesa ( procid), načini izvršenja procesa ( user i system mode), djeljenje resursa i medjusobno iskljućenje, kritični region.

2

 

5

Pregled nekih tipičnih računarskih sistema za rad u realnom vremenu:  upravlajnje procesima, automatizacija u industriji, sistemi kontrole na željeznicama, primjene u imbedid sistemima u auto industriji, sistemi kontole leta, telekomunikacioni sistemi i mobilna telefonija, robotski sistemi, sistemi praćenja aktivnosti na berzi, sistemi upravljanja zgradama, zaštitom okoline, virtuelna i uvećana realnost, rezervacije karata na avio letovima, itd.

3

 

6

Tvrdo ( hard ), čvrsto ( firm) i meko(soft)  realno vrijeme i karakteristike RTOS za rad sa ovakvim vremenima izvršenja. Pregled tipičnih računarskih sistema sa izvršenjem u hard, firm i soft  realnim vremenima.

2

 

7

Ostvarenje predvidljivosti kod projektovanja računarskih sistema realnog vremena korištenjem interapta. Rasporedjivanje taskova, doznačavanje taskova procesorima. Feasibilni i skedulabilni taskovi. Vremenska ogranićenja na taskove.

2

 

8

Parametri koji karakteriziraju real time taskove. Periodični i aperiodični taskovi. Ogranićenja resursa. Blokirani taskovi. Inverzija prioroteta. Rasporedjivanje taskova u realnom vremenu i klasifikacija algoritama rasporedjivanja. Algoritmi bazirani na garancijama za dinamičke real time sisteme. Algoritmi najboljeg napora ( best effort)

2

 

9

Aperiodsko rasporedjivanje, periodično rasporedjivanje. Hornov algoritam. Faktor iskorištenja procesora. Rate monotonic rasporedjivanje. Primjeri servera sa fiksnim priorotetom. Exchange server sa dinamičkim prioritetima( DPE).

2

 

10

Protokoli pristupa resursima.  Protokoli naslijedjivanja prioriteta( PIP). Protokoli limitiranja prioriteta (PCP). Struktura i dizajn real time kernela. Rad sa interaptima. Sinhronizacija i komunikacija medju procesima

2

 

11

Proširenje real time za LinuX ( RTAI-LINUX). Linux modifikacije za ogranićenja realnog vremena ( KURT). Linux kao task real time executive OS-a ( RTLinux, RTAI). Arhitektura RTAI. Interapt dispečer.  RTAI-Linux interfejs.

3

3

12

Korištenje OPC servera ( OPC DA, OPC A&E , OPC HDA i OPC XML ) u razmjeni podataka u mrežnim aplikacijama realnog vremena kao i ADO/OLEDB za razmjene podataka izmedju aplikacija i baza podataka

3

Projektni zadatak

13

Real time operativni sistemi za vise jezgrene procesore u SMP i AMP arhitekturama

2

Projektni zadatak

14

Pregled  poznatijih RTOS sistema za mono i multiprocesorske arhitekture i primjeri primjene

2

Projektni zadatak
 

           DOWNLOADS

       Lecture notes in 2007, Part I                                         Master  thesis

Lecture notes in 2007, Part II                                        Seminar works 2006

Lecture notes in 2007, Part III                                    Completed projects 2006

Lecture notes in 2007, Part IV                                        Seminar works 2007

Lecture notes in 2007,  (RTUML)                                  Completed projects 2007 

    Lecture notes in 2010, Part I                                       Completed projects 2008

   Lecture notes in 2010, Part II                                      Completed projects 2009    

  Lecture notes in 2010, Part III                                     Completed projects 2010

  Lecture notes in 2010, Part IV           

  Lecture notes in 2010, Part V            

  Lecture notes in 2010, Part  VI          

 

 

                                                                                                         
                       
                                                                                                                                                                                      

Update  10.12.2010