Программирование систем реального времени

Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины: формирование у студентов знаний об архитектуре, принципах функционирования и особенностях программирования операционных систем реального времени (ОСРВ) на базе стандарта POSIX, а также практических навыков разработки приложений реального времени для таких ОС. Задачи дисциплины: - Сформировать понимание требований, предъявляемых к системам реального времени, их классификации и архитектуры. - Обеспечить освоение базовых инструментов разработки и отладки в POSIX-совместимых ОСРВ (компиляция, сборка, отладка, работа в командной строке). - Научить создавать, управлять и синхронизировать процессы и потоки исполнения (нити) в ОСРВ. - Дать навыки использования основных механизмов межпроцессного взаимодействия в реальном времени: сигналы, каналы, очереди сообщений, разделяемая память, семафоры. - Научить работать с системным временем, таймерами и планированием в контексте реального времени. - Развить навыки интеграции полученных знаний для создания простых управляющих решений на базе ОСРВ.

Краткое содержание дисциплины

Введение в системы реального времени. Архитектура ОСРВ. UNIX/POSIX. Стандарты (POSIX.1, POSIX.1b). Процессы в POSIX. Многопоточность. Приоритеты потоков. Проблемы параллелизма. Синхронизация. Мьютексы. Семафоры. Инверсия приоритетов. Межпроцессное взаимодействие (условные переменные, очереди сообщений, разделяемая память). Функции времени. Таймеры реального времени. Сигналы реального времени. Жизненный цикл разработки ПО реального времени. Отладка и профилирование. Надежность и безопасность.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-2 Способен выполнять работы по созданию и сопровождению информационных систем и баз данных при решении задач автоматизации и управления в технических системах
ПК-3 Способен осуществлять проектирование и разработку программно-технического обеспечения для АСУ ТП