Направление «Прикладная математика и информатика»

Кафедра программного обеспечения систем радиоэлектронной аппаратуры
при АО «Концерн «Вега»

Логин 
Пароль 

МИРЭА -
Российский технологический университет
Институт кибернетики

 

Проектирование программного обеспечения систем реального времени

Содержание дисциплины

  1. Введение и обзор курса:
    • Введение в системы реального времени. Общее понятие системы реального времени. Общее понятие реального масштаба времени. Диапазон систем реального времени. Встроенные вычислительные системы реального времени. Аппаратные средства вычислительных систем реального времени. Программные средства вычислительных систем реального времени. Проблемы проектирования и разработки программного обеспечения систем реального времени;
  2. Программное обеспечение систем реального времени:
    • Программа. Определение программы. Диаграмма вход-обработка-выход. Программное обеспечение. Определение программного обеспечения. Фазы жизни программного обеспечения. Программное обеспечение проекта и программное обеспечение как изделие;
  3. Жизненный цикл программного обеспечения:
    • Жизненный цикл программного обеспечения. Стадии и этапы разработки программного обеспечения, содержание работ:
  4. Понятие "жестких" и "мягких" систем реального времени. Необходимые требования к операционной системе для обеспечения предсказуемости;
  5. Основные определения ОС РВ. Типы задач. Виды ресурсов. Типы взаимодействия процессов. Состояния процессa;
  6. Типы архитектур операционных систем реального времени;
  7. Монолитные, модульные и объектные операционные системы. Строение систем реального времени: ядро, система управления, система реального времени;
  8. Стандарты на интерфейс прикладных программ;
  9. Необходимость введения стандартов на интерфейс прикладных программ. Стандарт POSIX и его назначение. Семантика стандарта. Объекты стандартизации и структура стандарта. Содержание разделов стандарта;
  10. Стандарт POSIX. Синхронизация и взаимодействие процессов. Семафоры. События;
  11. Стандарт POSIX. Синхронизация и взаимодействие процессов. Очереди сообщений. Очереди задач;
  12. Стандарт POSIX. Синхронизация и взаимодействие процессов. Объекты синхронизации типа mutex и condvar;
  13. Управление задачами. Планирование задач. Приоритеты. Стратегии планирования задач. Разработка хорошо планируемых задач. Переключение контекста. Прерывания;
  14. Операционные системы реального времени. Обзор современных ОС реального времени QNX, OS-9, VxWorks/Tornado. Обзор операционных систем реального времени на основе Linux. Обзор операционные систем реального времени на основе Windows NT;
  15. Операционная система VxWorks и инструментальная среда Tornado. Кросс-разработка с помощью Tornado. Целевая среда: VxWorks. Интерактивные инструментальные средства: редактор Tornado, интерактивная оболочка, отладчик Tornado, просмотрщик, средства конфигурирования целевой системы;
  16. Обзор средств VxWorks. Поддержка многозадачности и межзадачных связей. Поддержка интерфейсов POSIX. Система ввода/вывода. Локальные файловые системы. Сетевые компоненты. Виртуальная память. Симулятор VxWorks;
  17. Операционная система VxWorks и инструментальная среда Tornado. Поддерживающие компоненты: целевой посредник (агент), целевой сервер и регистратор. Поддержка виртуального ввода/вывода;
  18. Разработка приложений в инструментальной среде Tornado. Комплект средств разработки GNU, обеспечивающие разработку программного обеспечения. Основные классы Wind (Wind Foundation Classes) для разработки приложений. Средства ядра Wind, расширяющие возможности POSIX. Семафоры, мьютексы, очереди сообщений, события, таймеры. Библиотека утилит.

Литература

Основная литература

  1. Мартин Дж. Программирование для вычислительных систем реального времени. Пер. с англ. М., "Наука", 1975;
  2. Технология проектирования комплексов программ АСУ. Под ред. Ю.В. Асафьева и В.В. Липаева. М., "Радио и связь", 1983;
  3. Гантер Р. Методы управления проектированием программного обеспечения. Пер. с англ. М., "Мир", 1981;
  4. Фокс Дж. Программное обеспечение и его разработка. Пер. с англ. М., "Мир", 1985;
  5. Лингер Р., Миллс Х., Уимп Б. Теория и практика структурного программирования. Пер. с англ. М., "Мир", 1982;
  6. Кинг Д. Создание эффективного программного обеспечения. Пер. с англ. М., "Мир", 1991;
  7. Янг С. Алгоритмические языки реального времени. Конструирование и разработка. Пер. с англ. М., "Мир", 1985;
  8. Дийкстра Э. Взаимодействие последовательных процессов. В сб. "Языки программирования", под ред. Ф. Женюи. Пер. с англ. М., "Мир", 1972;
  9. Наумов В.В. Супервизор реального времени. "Программирование", №3, 1976.

Дополнительная литература

  1. Байцер Б. Архитектура вычислительных комплексов. В 2-х томах. Пер. с англ. М., "Мир", 1974;
  2. Майерс Г. Архитектура современных ЭВМ. В 2-х томах. Пер. с англ. М., "Мир", 1985;
  3. Мейер Б., Бодуэн К. Методы программирования. В 2-х томах. Пер. с франц. М. "Мир", 1982;
  4. Ершов А.П. Введение в теоретическое программирование. Беседы о методе. М., "Наука", 1977;
  5. Липаев В. В. Качество программного обеспечения. М., "Финансы и статистика", 1983;
  6. Джехани Н. Язык Ада. Пер. с англ. М., "Мир", 1988;
  7. Бар Р. Язык Ада в проектировании систем. Пер. с англ. М., "Мир", 1988;
  8. Дал У., Дейкстра Э., Хоор К. Структурное программирование. Пер. с англ. М., "Мир", 1972.