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Lehrstuhl für Informatik 4
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Department Informatik  >  Informatik 4  >  Lehre  >  WS 2011/12  >  EZS  >  Übung

Echtzeitsysteme (EZS) - Übung (WS 2011/12)

Ziel der Übung

Das Ziel der Übungsaufgaben ist die Entwicklung eines konkreten Echtzeitsystems auf Anwendungsebene. Zu diesem Zweck kommt in diesem Semester erstmals das eCos Echtzeitbetriebssystem als Entwicklungsplattform zum Einsatz. eCos wird in den verschiedensten Anwendungen (Kommunikation, Steuerung, ...) und Produkten (z.B. NETGEAR Routern) eingesetzt und ist auch als OpenSource Variante verfügbar. In den Übungen wird ein konkretes Echtzeitsystem auf Basis von eCos aufgebaut anhand dessen sich die verschiedenen Problemstellungen bei der Entwicklung solcher Systeme zeigen lassen.

Die Übungsaufgaben sind anwendungs- und praxisorientiert und sollen den Umgang mit einem Echtzeitbetriebssystem veranschaulichen. Dazu zählt auch die entsprechende eingebette Hardwareplattform, wie sie Beispielsweise in modernen Steuerungssystemen eingesetzt wird. Die Bearbeitung erfolgt daher wahlweise auf der echten Hardware (STM Cortex M3) oder in einem Emulator (qemu).

Für die erfolgreiche Bearbeitung der Übungen sind keine expliziten Kenntnisse hardwarenaher Programmierung erforderlich. Wir unterstützen dies bei Interesse in den Rechnerübungen aber gerne. Für interessierte Studenten stehen dann auch weitere Hardwarebausteine (Sensoren und Aktoren) zur Verfügung, mit denen sich die Echtzeitanwendungen noch realistischer gestalten lassen.

Umfang der Übungen

Der Umfang der Übungen richtet sich nach den angestrebten Prüfung und den dafür notwendigen ECTS Punkten (zusätzlich zu den 2,5 ECTS der Vorlesung):

0 ECTS: Die Bearbeitung der Übungen ist optional (aber dringend empfohlen).
2,5 ECTS: Die Bearbeitung aller Übungsaufgaben ist verpflichtend.

Der Umgang mit der echten Hardware ist in jedem Fall optional. Details zu den Prüfungsmodalitäten finden sich hier.

Durchführung der Übungen

Die einzelnen Übungsaufgaben werden von jeweils zwei Studierenden bearbeitet. Es werden dabei die in der Aufgabe geforderte Komponenten entwickelt und implementiert. Darüber hinaus müssen entsprechende Testszenarien erstellt werden um die Echtzeitfähigkeit des Systems zu überprüfen. Bei der Abgabe der einzelnen Aufgaben erfolgt gewissermaßen ein Abnahmetest, d.h. die Einhaltung der gewünschten Eigenschaften muss durch die Übungsgruppe gezeigt werden. Treten bei diesem Abnahmetest noch Fehler auf, bekommt die jeweilige Übungsgruppe die Möglichkeit, diese Fehler zu beheben. Die Referenzplattform für die Durchführung der Testfälle ist der ARM9 Qemu-Emulator. Als Implementierungssprachen kommen C und C++ zum Einsatz.

Damit einfach zwischen dem Simulator und der echten Hardware gewechselt werden kann, geben wir vorgefertigte eCos Konfigurationen für diese Beiden Plattformen und eine einheitliche Schnittstelle (EZS API) vor.

Fragen und Antworten/Mailinglist

Für eine interaktivere Form der Meinungsfindung steht auch eine Mailingliste zur Verfügung: i4ezs@lists.informatik.uni-erlangen.de. In diese Mailingliste kann man sich hier eintragen.

Folien und Dokumentation

Weitere Dokumentation zu den eingesetzten Werkzeugen findet ihr hier in Kürze.
Die Foliensätze zu den einzelnen Übungsterminen:

Kap. Thema Woche vom Folien 1up 4up
1 Organisatorisches 24.10.2011 - - -
2 Einführung in die eCos Entwicklungsumgebung - - -
3 Handwerkszeug: libEZS und der Debugger (Version 1.1) 31.10.2011 - - -
4 eCos Vertiefung (Version 1.1) 07.11.2011 - - -
5 Periodische Echtzeitsysteme 14.11.2011 - - -
6 Anwendungsanalyse von Echtzeitsystemen 21.11.2011 - - -
7 Strukturelemente in Echtzeitsystemen 28.11.2011 - - -
8 Besprechnung Aufgabe 4 05.12.2011 - - -
9 eCos: Events und Mailboxen 12.12.2011 - - -
10 Prioritätsverletzung & Rekapitulation Kapitel 5 09.01.2012 - - -
11 eCos: Rangfolge & Rekapitulation Kapitel 6 16.01.2012 - - -
12 eCos: Zugriffskontrolle & Rekapitulation Kapitel 7 23.01.2012 - - -
13 Rekapitulation Kapitel 8 30.01.2012 - - -
- Von Java/C nach C++ (Geeignet für Java Umsteiger, zum Selbststudium) - 59 PDF PDF
- Embedded C/C++ (Für Hardwareinteressierte, zum Selbststudium) - 13 PDF PDF

Übungsaufgaben

Nr. Titel Kurzbeschreibung Ausgabetermin Abgabetermin Vorgaben
1 Hello World - - - -
2 Hello Time - - - -
3 Simple Scope - - - -
4 Cyclic Scope - - - -
5 Extended Scope - - - -
6 Gerichtete Abhängigkeiten - - - -
7 Zugriffskontrolle - - - -

Terminübersicht (Wochenplanung)

Mo Di Mi Do Fr
08:00
09:00
10:00
10:00 - 11:30
RÜ EZS
(Ulbrich)
0.058
10:15 - 11:45
RÜ EZS
(Ulbrich)
02.151a-113
11:00
12:00
12:15 - 13:45
Ü EZS
(Ulbrich)
Übung 3 / 01.252-128
12:15 - 13:45
EÜ EZS
(Ulbrich)
Übung 3 / 01.252-128
12:15 - 13:45
RÜ EZS
(Ulbrich)
0.058
13:00
14:00
14:15 - 15:45
Ü EZS
(Hoffmann)
0.031-113
14:15 - 15:45
EÜ EZS
(Hoffmann)
0.031-113
15:00
16:00
17:00

Überschneidung: Mo von 12:15 bis 13:45
Überschneidung: Mo von 14:15 bis 15:45

  Impressum Stand: 2013-01-14 09:51   scheler, PU