Wydział Informatyki - Informatyka (S2)
specjalność: Systemy komputerowe zorientowane na człowieka
Sylabus przedmiotu Systemy czasu rzeczywistego:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Systemy czasu rzeczywistego | ||
| Specjalność | Projektowanie oprogramowania | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Remigiusz Olejnik <Remigiusz.Olejnik@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Piotr Dziurzański <Piotr.Dziurzanski@zut.edu.pl>, Mirosław Łazoryszczak <Miroslaw.Lazoryszczak@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstaw budowy i działania systemów wbudowanych. |
| W-2 | Znajomość podstaw działania systemów operacyjnych. |
| W-3 | Umiejętność programowania w języku C++/Java. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Nabycie umiejętności projektowania i programowania systemów czasu rzeczywistego. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Podstawy FreeRTOS API | 2 |
| T-L-2 | Tworzenie zadań okresowych oraz zadań z różnymi priorytetami w systemie FreeRTOS | 2 |
| T-L-3 | Gwarantowanie poprawności czasowej w systemach ze statycznym planistą | 2 |
| T-L-4 | Symulacja kolejkowania wieloprocesorowego (z SimSo) | 2 |
| T-L-5 | Tworzenie wątków i kolejkowanie w Real-Time Java | 2 |
| T-L-6 | Synchronizacja wątków w Real-Time Java | 2 |
| T-L-7 | Programowanie z wykorzystaniem Real-time Clock API | 2 |
| T-L-8 | Programowanie wątków asynchronicznych w Real-Time Java | 2 |
| T-L-9 | Wykorzystanie narzędzi Java RTS | 2 |
| T-L-10 | Projekt i implementacja projektu w Java RTS | 10 |
| T-L-11 | Zaliczenie laboratoriów | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe zagadnienia systemów czasu rzeczywistego | 2 |
| T-W-2 | Podstawowe cechy systemu Real-Time Linux | 2 |
| T-W-3 | Wprowadzenie do systemów operacyjnych czasu rzeczywistego na przykładzie FreeRTOS | 2 |
| T-W-4 | Architektura maszyny wirtualnej Real-time Java | 4 |
| T-W-5 | Programowanie sytemów czasu rzeczywistego w Real-time Java | 4 |
| T-W-6 | Kolejkowanie statyczne | 2 |
| T-W-7 | Kolejkowanie dynamiczne | 2 |
| T-W-8 | Kolejkowanie zadań asynchronicznych | 1 |
| T-W-9 | Kolejkowanie w systemach wielordzeniowych | 1 |
| T-W-10 | Niezawodność systemów czasu rzeczywistego | 2 |
| T-W-11 | Projektowanie systemów czasu rzeczywistego | 2 |
| T-W-12 | Przykłady zastosowań systemów czasu rzeczywistego | 4 |
| T-W-13 | Zaliczenie wykładu | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć | 6 |
| A-L-3 | Udział w zaliczeniu i konsultacjach | 4 |
| A-L-4 | Praca indywidualna nad projektem końcowym | 10 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Przygotowanie do zajęć | 18 |
| A-W-3 | Konsultacje | 2 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Metoda przypadków |
| M-4 | Ćwiczenia laboratoryjne |
| M-5 | Projekt |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Obrona projektu |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Kolokwium |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Obrona napisanych programów |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_2A_D02.05_W01 Student rozumie specyfikę systemów operacyjnych czasu rzeczywistego, w szczególności zna techniki analizy czasowej oraz rozumie ich rolę i ograniczenia. | I_2A_W02, I_2A_W03 | — | — | C-1 | T-W-7, T-W-9, T-W-13, T-W-3, T-W-11, T-W-8, T-W-5, T-W-6, T-W-4, T-W-10, T-W-2, T-W-12, T-W-1 | M-2, M-3, M-1 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_2A_D02.05_U01 Student potrafi programować systemy operacyjne czasu rzeczywistego w języku C/C++ oraz z wykorzystaniem Real-Time Java | I_2A_U09 | — | — | C-1 | T-L-3, T-L-4, T-L-7, T-L-11, T-L-1, T-L-9, T-L-2, T-L-10, T-L-5, T-L-8, T-L-6 | M-5, M-4, M-3 | S-1, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_2A_D02.05_W01 Student rozumie specyfikę systemów operacyjnych czasu rzeczywistego, w szczególności zna techniki analizy czasowej oraz rozumie ich rolę i ograniczenia. | 2,0 | nie spełnia wymogów na ocenę 3,0. |
| 3,0 | zna podstawowe aspekty kolejkowania statycznego systemów RT oraz podstawy API FreeRTOS. | |
| 3,5 | jak na ocenę 3,0 oraz zna podstawy API Java RT. | |
| 4,0 | jak na ocenę 3,5 oraz potrafi wyjaśnić różnice między tradycyjną maszyną wirtualną Javy a jej odpowiednikiem pracującym pod rygorem czasu rzeczywistego. | |
| 4,5 | jak na ocenę 4,0 oraz zna zasady zwiększania niezawodności systemów RT. | |
| 5,0 | jak na ocenę 4,5 oraz zna zasady analizy czasowej skomplikowanego zestawu zadań RT. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_2A_D02.05_U01 Student potrafi programować systemy operacyjne czasu rzeczywistego w języku C/C++ oraz z wykorzystaniem Real-Time Java | 2,0 | nie spełnia wymogów na ocenę 3,0. |
| 3,0 | potrafi tworzyć zadania RT w systemie FreeRTOS oraz dokonać analizy czasowej kolejkowania statycznego. | |
| 3,5 | jak na ocenę 3,0, a także potrafi tworzyć zadania RT w Java RT. | |
| 4,0 | jak na ocenę 3,5 oraz potrafi wykorzystać Real-time Clock API oraz programować wątki asynchroniczne w Java RT. | |
| 4,5 | jak na ocenę 4,0 oraz potrafi pisać programy w Java RT w sposób zwiększający ich niezawodność. | |
| 5,0 | jak na ocenę 4,5 oraz potrafi dokonać analizy czasowej skomplikowanego zestawu zadań RT. |
Literatura podstawowa
- Alan Burns, Andy Wellings, Real-Time Systems and Programming Languages, Addison Wesley, 2009, 4
- M. Teresa Higuera-Toledano, Andy J. Wellings, Distributed, Embedded and Real-time Java Systems, Springer, 2012
- Eric J. Bruno, Greg Bollella, Real-Time Java Programming: With Java RTS, Prentice Hall, 2009
Literatura dodatkowa
- Hermann Kopetz, Real-Time Systems: Design Principles for Distributed Embedded Applications, Springer, 2011
- Alan Burns, Andy Wellings, Concurrent and Real-Time Programing in Ada, Cambridge University Press, 2007
- Andy Wellings, Concurrent and Real-Time Programming in Java, Wiley, 2004