Embedded and Real Time Systems - NSWX001

• Title: Vestavěné systémy a systémy reálného času
• Guaranteed by: Student Affairs Department (32-STUD)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2022
• Semester: summer
• E-Credits: 6
• Hours per week, examination: summer s.:2/2, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: English
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Is provided by: NSWE001
• Additional information: http://d3s.mff.cuni.cz/teaching/nswe001
• Guarantor: prof. RNDr. Tomáš Bureš, Ph.D.
• Class: Informatika Mgr. - Softwarové systémy
• Classification: Informatics > Software Engineering
• Pre-requisite : {NXXX010, NXXX026, NXXX034, NXXX035, NXXX038, NXXX039, NXXX040, NXXX067, NXXX069}
• Incompatibility : NSWE001
• Interchangeability : NSWE001

Annotation

English

Last update: Tajemník Katedry (30.04.2012)

The course gives an introduction to embedded and real-time systems. It covers the basic theory and concepts, scheduling, design, communication and distributed embedded real-time systems. The course assumes basic knowledge in operating systems and C-language programming.

Czech

Last update: Tajemník Katedry (30.04.2012)

Kurz představuje úvod do embedded a realtime systémů. Kurz pokrývá základní teorie a koncepty, plánování, dále pak návrh, komunikaci a distribuované embedded realtime systémy. Předmět předpokládá základní znalosti operačních systémů a programování v jazyce C.

Course completion requirements

English

Last update: prof. RNDr. Tomáš Bureš, Ph.D. (06.10.2017)

The credit is awarded for successfully completed and submitted term project. The exam has a form of written test. The resulting mark is determined based on the quality of the homework (max. 60 points) and points from the exam test (max. 40 points). Successful completion of labs is required for taking the exam test.

Czech

Last update: prof. RNDr. Tomáš Bureš, Ph.D. (06.10.2017)

Zápočet je udělen za vyřešení semestrálního úkolu. Zkouška má formu písemky. Výsledná známka z předmětu se určí jako na základě kvality řešení semestrálního úkolu (max. 60 bodů) a bodů ze zkouškové písemky (max. 40 bodů). Zápočet je nutnou podmínkou k účasti na zkoušce.

Literature

English

Last update: T_KSI (17.04.2008)

Giorgio C. Buttazzo: Hard Real-Time Computing Systems, Kluwer AP, ISBN: 0-7923-9994-3

Sam Siewert: Real-Time Embedded Systems and Components, Charles River Media, ISBN: 1-58450-468-4

Czech

Last update: T_KSI (19.03.2008)

Giorgio C. Buttazzo: Hard Real-Time Computing Systems, Kluwer AP, ISBN: 0-7923-9994-3

Sam Siewert: Real-Time Embedded Systems and Components, Charles River Media, ISBN: 1-58450-468-4

Syllabus

English

Last update: prof. RNDr. Tomáš Bureš, Ph.D. (29.04.2011)

1. Introduction to embedded real-time systems. Definition of terms and concepts. What are embedded real-time systems and what are not? Examples of such systems. Why embedded real-time systems?

2. Real-time operating systems (RTOS). Comparison to general-purpose OS. RTOS functionality, system calls, error-handling, etc.

3. Scheduling in real-time systems and response time analysis.

3.1. Dynamic and static scheduling

3.2. Rate-monotonic scheduling

3.3. Dead-line monotonic scheduling

3.4. Earliest deadline first scheduling

3.5. Processor demand analysis

3.6. Comparison of Rate-monotonic a Earliest deadline first

3.7. Shared resources, blocking, priority inheritance protocol, priority ceiling protocol, response time analysis when blocking is used.

3.8. Offline scheduling

3.9. Aperiodic servers

3.10. Multi-processor scheduling

3.11. Soft real-time systems

4. Design of embedded real-time systems. Design methods. Specification of temporal requirements. Case-study.

5. Model-based design using dedicated tools and simulations.

6. Communication in real-time systems. Communication protocols (CAN-bus, TTP).

Czech

Last update: prof. RNDr. Tomáš Bureš, Ph.D. (29.04.2011)

1. Úvod do real-time embedded systémů. Definice pojmů. Co jsou a co nejsou realtime systémy. Příklady systémů. Proč embedded realtime systémy ?

2. Realtime operační systémy (RTOS). Porovnání s obecnými OS, funkce RTOS, systémová volání, správa chyb, atd.

3. Plánování v real-time systémech a analýza odezvy.

3.1. Dynamické a statické plánování

3.2. Rate Monotonic scheduling

3.3. Deadline Monotonic scheduling

3.4. Earliest Deadline scheduling

3.5. Processor demand analysis

3.6. Porovnání planování Rate Monotonic a Earliest Deadline

3.7. Sdílené prostředky, blokování, priority inheritance protocol, priority ceiling protocol, analýza odezvy při použítí blokování.

3.8. Offline plánování.

3.9. Aperiodické servery.

3.10. Plánování na multi-procesorech

3.11. Soft real-time plánování

4. Návrh embedded realtime systémů. Metody návrhu. Specifikace temporálních požadavků. Case study.

5. Model-based design s použitím specializovaných nástrojů, simulace.

6. Komunikace v realtime systémech. Komunikační protokoly (CAN-bus, TTP).