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Lehrstuhl für Informatik 4
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Department Informatik  >  Informatik 4  >  Lehre  >  WS 2012/13  >  EZS  >  Übung

Echtzeitsysteme (EZS) - Übung (WS 2012/13)

Ziel der Übung

Das Ziel der Übungsaufgaben ist die Entwicklung eines konkreten Echtzeitsystems auf Anwendungsebene. Zu diesem Zweck kommt in diesem Semester 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 Open-Source-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. In diesem Semester entwickeln wir einen einfachen MP3-Spieler. Für dessen korrekte Funktion müssen gewisse Echtzeiteigenschaften eingehalten werden. Dabei setzen wir die erlernten Verfahren und Konzepte aus der Vorlesung konkret um. Die Bearbeitung erfolgt in einem Emulator (qemu auf x86).

Für die erfolgreiche Bearbeitung der Übungen sind keine expliziten Kenntnisse hardwarenaher Programmierung erforderlich. Wir unterstützen dies bei Interesse in den Rechnerübungen aber gerne.

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.

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 x86-Qemu-Emulator. Als Implementierungssprachen kommen C und C++ zum Einsatz.

Fragen und Antworten/Mailingliste

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 4up
1 Organisatorisches 22.10.2012 8 PDF
2 Einführung in die eCos Entwicklungsumgebung 18 PDF
3 Handwerkszeug: libEZS und der Debugger 05.11.2012 25 PDF
4 eCos Vertiefung 12.11.2012 13 PDF
5 Periodische Echtzeitsysteme 19.10.2012 - -
6 Anwendungsanalyse von Echtzeitsystemen 26.10.2012 33 PDF
7 Strukturelemente in Echtzeitsystemen 03.12.2012 20 PDF
8 eCos: Events und Mailboxen 07.01.2013 15 PDF
9 Bonusaufgabe 07.01.2013 10 PDF
- Von Java/C nach C++ (Geeignet für Java Umsteiger, zum Selbststudium) - 59 PDF
- Embedded C/C++ (Für Hardwareinteressierte, zum Selbststudium) - 13 PDF

Übungsaufgaben

Nr. Titel Kurzbeschreibung Ausgabetermin Abgabetermin Vorgaben
1 Hello World Einführung in die Entwicklungsumgebung (Einzelabgabe) 22.10.2012 09.11.2012 Aufgabe 1
aufgabe1.tar.gz
2 Hello Time Erstkontakt mit dem physikalischen System 08.11.2012 22.11.2012 Aufgabe 2
aufgabe2_v3.tar.gz
3 Simple Scope Umsetzung eines periodischen Echtzeitsystems am Beispiel eines (einfachen) Oszilloskops 26.11.2012 06.12.2012 Aufgabe 3
aufgabe3_v1.tar.gz
4 Cyclic Scope Einsatz von Strukturelementen für die zyklische Ablaufplanung eines Oszilloskops 06.12.2012 20.12.2012 Aufgabe 4
5 Extended Scope Aperiodische Steuerung des Oszilloskops 08.01.2013 17.01.2013 Aufgabe 5 (v2)
aufgabe5_v3.tar.gz
6 Zugriffskontrolle Zugriffskontrolle und Synchronisationsprotokolle in eCos

Bonusaufgabe "SPI-Bus im I4Copter"
21.01.2013 07.02.2013 Aufgabe 6
und Bonusaufgabe


aufgabe6_v2.tar.gz (v2)

Terminübersicht (Wochenplanung)

Mo Di Mi Do Fr
08:00
09:00
10:00
10:15 - 11:45
RÜ EZS
(Franzmann)
02.151a-113
11:00
12:00
12:15 - 13:45
EÜ EZS
(Franzmann)
01.153-113
13:00
14:00
14:00 - 16:00
Ü EZS
(Franzmann)
01.153-113
15:00
16:00
17:00

  Impressum Stand: 2013-01-22 12:25   scheler, PU