Sistemi u realnom vremenu

Cilj i ishod predmeta

Cilj predmeta je sticanje znanja o karakteristikama i načinu funkcionisanja sistema u realnom vremenu, kao i ovladavanje tehnikama bitnim za projektovanje i realizaciju aplikacija u realnom vremenu. Po završetku kursa, student ima osnovna znanja o fundamentalnim problemima, pojmovima i pristupima u projektovanju i analizi sistema u realnom vremenu. Razume i implementira odgovarajuće algoritme raspoređivanja. Razume modele komunikacije i sinhronizacije konkurentnih procesa u takvim sistemima. Ume da koristi i upravlja resursima u sistemima realnog vremena. U stanju je da izvrši najpogodniji izbor programskog jezika za rešavanje konkretnih problema u sistemima realnog vremena.

Teorijska nastava

Koncept vremena. Postizanje predvidivosti. Vremenska ograničenja. Ograničenje prethođenja. Ograničenja resursa. Problem raspoređivanja. Raspoređivanje aperiodičnih taskova. Džeksonov algoritam. Hornov algoritam. Raspoređivanje bez istiskivanja. Bratlijev algoritam. Spring algoritam. Raspoređivanje sa ograničenjem prethođenja. Raspoređivanje periodičnih taskova. Ciklično raspoređivanje. Raspoređivanje monotonim tempom (RM). Earliest Deadline First (EDF). Deadline Monotonic. EDF sa ograničenim rokovima. Serveri sa fiksnim prioritetom. Pozadinsko raspoređivanje. Server sa propitivanjem. Server sa odlaganjem. Razmena prioriteta. Sporadični server. Slack Stealing. Serveri sa dinamičkim prioritetom. Server sa razmenom dinamičkih prioriteta. Dinamički sporadični server. Server sa totalnim opsegom. Earliest Deadline Late server. Poboljšani server sa razmenom prioriteta. Server sa konstantnim opsegom. Protokoli za pristup resursima. Inverzija prioriteta. Protokol bez istiskivanja. Highest Locker Priority protokol. Protokol sa nasleđivanjem prioriteta. Protokol sa gornjom granicom prioriteta. Politika stek resursa. Raspoređivanje sa ograničenim istiskivanjem. Prag istiskivanja. Odloženo istiskivanje. Rastavljanje taskova. Izbor tačaka istiskivanja. Upravljanje preopterećenjem. Rukovanje aperiodičnim preopterećenjem. Prekoračenja. Permanentna preopterećenja.

Praktična nastava

Rad sa FreeRTOS operativnim sistemom u simuliranom okruženju i na mikrokontroleru. Poznavanje elemenata FreeRTOS operativnog sistema kao što su poslovi, redovi, brave, semafori i sl. Tipični problemi konkurentnosti kod sistema u realnom vremenu. Primena i modifikacija FreeRTOS raspoređivača. Implementacija podrške za aperiodične i periodične poslove. Implementacija podrške za ograničenja prethođenja. Zapis i analiza dobijenog rasporeda sistemskog raspoređivača u simuliranom i stvarnom okruženju. Implementacija poslova sa ograničenim resursima i njihovo raspoređivanje.