Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Systemy czasu rzeczywistego
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-702-n
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
7
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Barszcz Tomasz (tbarszcz@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł obejmuje zagadnienia z zakresu systemów RTOS, które muszą gwarantować odpowiedź w maksymalnym zadeklarowanym czasie. Obejmuje podstawy teoretyczne, zastosowania oraz przykłady programowe.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 zdaje sobie sprawę z potrzeby wnikliwej znajomości architektury oraz funkcjonowania systemów czasu rzeczywistego potrzebnych do spełnienia wymogów bezpieczeństwa (SIL) AIR1A_K03, AIR1A_K01 Test results
M_K002 zdaje sobie sprawę z bezpośredniego wpływu działania aplikacji tworzonych w systemach czasu rzeczywistego na życie ludzkie w wielu obszarach zastosowań (transport, urządzenia sterujące, komputery pokładowe) oraz na bezpieczeństwo finansowe (transfery bankowe, obsługa kart płatniczych, itd.) AIR1A_K02, AIR1A_K01 Activity during classes,
Participation in a discussion,
Execution of a project
Skills: he can
M_U001 potrafi samodzielnie szukać informacji AIR1A_U05 Execution of a project
M_U002 potrafi samodzielnie przygotować opracowanie rozwiązania wybranego zagadnienie projektowego AIR1A_U05 Execution of a project
M_U003 potrafi dostrzegać konieczność stosowania systemów czasu rzeczywistego jak również niebezpieczeństwo ich niestosowania w miejscach, gdzie stosowane być powinny AIR1A_U04 Participation in a discussion,
Test results
Knowledge: he knows and understands
M_W001 ma podstawową wiedzę w zakresie samodzielnego formułowania i rozwiązywania zadań z informatyki występujących w układach automatyki i robotyki AIR1A_W12 Activity during classes,
Execution of a project
M_W002 ma podstawową wiedzę w zakresie architektury, funkcjonowania i programowania aplikacji w systemach czasu rzeczywistego AIR1A_W12 Activity during classes,
Execution of laboratory classes,
Test results
M_W003 potrafi samodzielnie znaleźć materiały naukowe niezbędne do indywidualnego rozwiązania zagadnienia projektowego AIR1A_U04 Execution of a project
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
24 8 0 8 8 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 zdaje sobie sprawę z potrzeby wnikliwej znajomości architektury oraz funkcjonowania systemów czasu rzeczywistego potrzebnych do spełnienia wymogów bezpieczeństwa (SIL) + - + - - - - - - - -
M_K002 zdaje sobie sprawę z bezpośredniego wpływu działania aplikacji tworzonych w systemach czasu rzeczywistego na życie ludzkie w wielu obszarach zastosowań (transport, urządzenia sterujące, komputery pokładowe) oraz na bezpieczeństwo finansowe (transfery bankowe, obsługa kart płatniczych, itd.) + - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 potrafi samodzielnie szukać informacji - - + + - - - - - - -
M_U002 potrafi samodzielnie przygotować opracowanie rozwiązania wybranego zagadnienie projektowego - - - + - - - - - - -
M_U003 potrafi dostrzegać konieczność stosowania systemów czasu rzeczywistego jak również niebezpieczeństwo ich niestosowania w miejscach, gdzie stosowane być powinny - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 ma podstawową wiedzę w zakresie samodzielnego formułowania i rozwiązywania zadań z informatyki występujących w układach automatyki i robotyki + - + - - - - - - - -
M_W002 ma podstawową wiedzę w zakresie architektury, funkcjonowania i programowania aplikacji w systemach czasu rzeczywistego + - + - - - - - - - -
M_W003 potrafi samodzielnie znaleźć materiały naukowe niezbędne do indywidualnego rozwiązania zagadnienia projektowego - - - + - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 130 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 24 h
Preparation for classes 34 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 35 h
Realization of independently performed tasks 30 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (8h):
  1. Wstęp do systemów czasu rzeczywistego

    Niezawodnośći i wiarygodność systemów czasu rzeczywistego, podstawowe cechy, standardy POSIX

  2. Architektura systemów czasu rzeczywistego

    QNX, architektury z mikrojądrem i systemy monolityczne

  3. Procesy i wątki – informacje podstawowe

    Szeregowanie wątków, stany procesów, kolejki

  4. Zarządzanie procesami

    Atrybuty procesów, tworzenie i kończenie procesów

  5. Zarządzanie wątkami

    Atrybuty wątków, tworzenie, łączenie, anulowanie i kończenie wątków

  6. Synchronizacja wątków

    wyścigi, wzajemne wykluczanie, muteksy, inwersja priorytetów, sekcja krytyczna, zmienne warunkowe

  7. Komunikacja między procesami

    łącza nazwane i nienazwane

  8. Komunikaty, semafory i sygnały

    Informacje podstawowe

Laboratory classes (8h):
  1. Wstęp, instalacja systemu, podstawowe polecenia systemu

    Instalacja i uruchomienie systemu QNX6 Neutrino, wprowadzenie do środowiska Momentics, omówienie zasad tworzenia oprogramowania w trybie Host-Target

  2. Testowanie i ustawianie atrybutów procesu

    Tworzenie kodu w środowisku Momentics, strategia szeregowania, priorytety

  3. Tworzenie nowych procesów, przekształcanie procesów

    Tworzenie kodu w środowisku Momentics

  4. Obsługa zakończenia i synchronizacji procesów

    Tworzenie kodu w środowisku Momentics, kod powrotu procesu

  5. Ustawianie ograniczeń czasowych na zużycie zasobów

    Tworzenie kodu w środowisku Momentics, testowanie różnych ograniczeń, ograniczenia miękkie i twarde

  6. Tworzenie, łączenie i kończenie wątków

    Tworzenie kodu w środowisku Momentics, ustalanie atrybutów wątków

  7. Wyścigi i wzajemne wykluczanie

    Tworzenie kodu w środowisku Momentics, ilustracja wyścigów na przykładach, muteksy, inwersja priorytetów, synchronizacja i zmienne warunkowe

  8. Łącze nienazwane i nazwane

    Tworzenie kodu w środowisku Momentics

Project classes (8h):
Problem producenta i konsumenta

Przegląd literatury, opracowanie dostępnych rozwiązań, propozycja własnego rozwiązania

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Method of calculating the final grade:

Średnia arytmetyczna z ćwiczeń laboratoryjnych, ćwiczeń projektowych oraz testu końcowego.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw języka C.
Podstawy architektury komputerów.

Recommended literature and teaching resources:

Ułasiewicz J.: Systemy czasu rzeczywistego QNX 6 Neutrino, btc 2007.
Sacha K.: Systemy czasu rzeczywistego. Warszawa, Oficyna Wyd. PW, 1999.
Lal K., Rak T., Orkisz K., RTLinux – system czasu rzeczywistego. Gliwice, Helion, 2003.
Kolnick F., The QNX 4 Real-time Operating System. Basis Computer Systems, 2000.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Informatyczne aspekty projektowania systemów monitorowania stanu maszyn – sprzęt i oprogramowanie — Computer engineering problems in design and implementation of monitoring system – hardware and software / Tadeusz UHL, Tomasz BARSZCZ // Diagnostyka / Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej ; ISSN 1641-6414. — 2001 vol. 24 s. 13–22
Modułowy system diagnostyczny AIDA II w eksploatacji urządzeń energetyki — AIDA II module diagnostic system in the power equipment operation / Tomasz BARSZCZ // Energetyka (Warszawa) / Centralny Zarząd Energetyki, Stowarzyszenie Elektryków Polskich ; ISSN 0013-7294. — 2001 nr 6 s. 296–301
Systemy monitorowania i diagnostyki maszyn — [Monitoring and diagnostics systems for machinery] / Tomasz BARSZCZ. — Kraków : Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, 2006

Additional information:

Brak.