Veranstalter	Prof. Dr.-Ing. Alois Knoll, Dr. Christian Buckl
Modul	IN2060
Typ	Vorlesung
Semester	WS 2011/2012
ECTS	6.0
SWS	3V+2Ü
Hörerkreis	Wahlfach für Studenten der Informatik (Bachelor,Informatik) Vorlesung im Bereich Informatik II (Technische Informatik - Diplomstudiengang) Wahlpflichtvorlesung im Gebiet Echtzeitsysteme und Robotik Wahlpflichtvorlesung für Studenten der Elektrotechnik und Informationstechnik Pflichtvorlesung für Studenten MW Richtung Mechatronic Bachelor/Masterstudiengang Informatik
Zeit & Ort	Di 10:15 - 11:45 MI HS 2 Do 12:10 - 12:55 MI HS 2
Schein	erfolgreiche Teilnahme an Klausur

Aktuelles

Die Vorlesung beginnt erst in der 2. Vorlesungswoche, am Dienstag 25.10.2011, die Tutorübung erst in der Woche vom 7.11.2011.
Die Anmeldung zur 5. Tutorgruppe ist ab jetzt möglich, die Tutorübungen beginnen am Montag 7.11.2011.
Am 15.11.2012 entfällt die Vorlesung aufgrund der Studentischen Vollversammlung (SVV).
Die Übung am 8.12. muss wegen des Dies Academicus leider ausfallen.
In der Woche vom 5.12. bis zum 9.12. findet keine Tutorübung statt.
In der Woche vom 30.1. bis zum 3.2 findet keine Tutorübung statt.
Die Anmeldung zur Klausur ist jetzt über TUMonline möglich. Hörer anderer Fachrichtungen (z.B. Maschinenwesen) sollen sich zusätzlich über TUMonline anmelden, auch wenn sie sich bereits beim zuständigen Prüfungsamt angemeldet haben.
In der Woche vom 6.2. bis zum 10.2 findet keine Tutorübung statt.
Statt der Vorlesung am Dienstag 7.02.012 wird die Klausur aus dem WS 10/11 besprochen.
Statt der Zentralübung am Donnerstag 9.02. findet eine Fragestunde statt. Senden Sie Ihre Fragen bitte vor der Fragestunde an Stephan Sommer.
Die Klausur findet voraussichtlich am 17.2.2011 um 8:30 im Interims Hörsaal 2 und im MW 1050 (Johann-Bauschinger-Zeichensaal) statt.
Die Verteilung auf die beiden Hörsäle basiert auf Ihrer Matr. Nr. Alle Klausurteilnehmer bis einschließlich Matr. Nr. 3627530 finden sich bitte im Interims HS 2 ein. Die Übrigen im MW 1050. Bei Fragen können Sie sich gerne per e-mail an Stephan Sommer wenden.
Die Klausureinsicht findet am 7.03.2012 von 15:00 Uhr bis 16:00 Uhr im Raum MI 03.07.023 statt. Bitte bringen Sie zur Klausureinsicht einen amtlichen Lichtbildausweis und Ihren Studentenausweis mit.

Die 2. Klausureinsicht findet am 18.04.2012 von 13:00 Uhr bis 14:00 Uhr im Raum MI 03.05.012 statt. Bitte bringen Sie zur Klausureinsicht einen amtlichen Lichtbildausweis und Ihren Studentenausweis mit.

Beschreibung

Bei Echtzeitsystemen ist neben der Korrektheit des Rechenergebnis auch der Zeitpunkt der Ergebnisbereitstellung entscheidend. Ein klassisches Beispiel ist der Airbag: im Fall eines Unfalls muss der Airbag innerhalb weniger Millisekunden aufblasen, ansonsten hat das System versagt. Echtzeitsysteme sind in allen Bereichen der Industrie und im Alltag zu finden: Roboter, Autos, Flugzeuge, Medizingeräte, Handys und vieles mehr sind ohne Kenntnisse im Bereich der Echtzeitsysteme nicht zu entwickeln. Die Vorlesung vermittelt die Grundkenntnisse für diesen Bereich und gibt einen Einblick in aktuelle Forschungsthemen. Anhand von Übungen, sowohl in der Vorlesung als auch am Rechner, werden die erlernten Kenntnisse praktisch angewandt und vertieft.

Inhalt:

Einführung Echtzeitsysteme
Modellierung von Echtzeitsystemen & Werkzeuge
Nebenläufigkeit: Prozesse, Threads und Interprozesskommunikation
Scheduling
Echtzeitbetriebssysteme
Echtzeitprogrammiersprachen
Uhren
Echtzeitfähige Kommunikation
Hardware für Echtzeitsysteme
Einführung in Regelungstechnik
Fehlertolerante Systeme

Material

- 25.10.2011 Folien zur Vorlesung: Einführung
- 27.10.2011
  - Folien zur Vorlesung: Uhren
  - Folien zur Uebung: Allgemeines
- 03.11.2011
  - Folien zur Vorlesung: Uhren Synchronisation (z.B. NTP)
  - Folien zur Uebung: Harte und weiche Echtzeitsysteme
- 08.11.2011
  - Folien zur Vorlesung: Modellgetriebene Entwicklung
- 10.11.2011
  - Folien zur Vorlesung: Modellierung von Echtzeitsystemen
  - Folien zur Uebung: Modellierung von Echtzeitsystemen
- 17.11.2011
  - Folien zur Vorlesung: Esterel
  - Folien zur Uebung: Esterel
- 22.11.2011
  - Folien zur Vorlesung: EasyLab, Nebenläufigkeit
- 24.11.2011
  - Folien zur Vorlesung: Unterbrechungen
- 29.11.2011
  - Folien zur Vorlesung: Nebenläufigkeit, Semaphor
  - armVIC.h
  - Folien zur Uebung: Nebenläufigkeit
- 01.12.2011
  - Folien zur Uebung: Nebenläufigkeit
  - interruptdemo.c Interrupt Demoprogramm
- 06.12.2011
  - Folien zur Vorlesung: Interprozesskommunikation, Signale
- 13.12.2011
  - Folien zur Vorlesung: Barrieren und Einführung in Scheduling
- 20.12.2011
  - Folien zur Uebung: Semaphoren
  - Folien zur Vorlesung: Scheduling
- 22.12.2011
  - Folien zur Uebung: Semaphoren, Message Queues
- 10.01.2012
  - Folien zur Vorlesung: Scheduling, Einführung Kommunikation
- 12.01.2012
  - Folien zur Uebung: Scheduling
- 17.01.2012
  - Folien zur Vorlesung: Echtzeitfähige Kommunikation
- 19.01.2012
  - Folien zur Uebung: Scheduling
- 24.01.2012
  - CAN EMV
  - TJA1050
  - Folien zur Vorlesung: Echtzeitfähige Kommunikation, Echtzeitbetriebssysteme
- 26.01.2012
  - Klausur WS 10/11
  - Folien zur Uebung: Scheduling, Kommunikation
- 31.01.2012
  - Folien zur Vorlesung: Echtzeitbetriebssysteme, Programmiersprachen
- 02.02.2012
  - Folien zur Übung: Kommunikation

- Kompletter Foliensatz zur Vorlesung
- Kompletter Foliensatz mit Aufgaben

Tutorübung

Organisation

Bei Fragen zum Übungsbetrieb wenden Sie sich bitte an Stephan Sommer.
Team:
- Nadine Keddis
- Dominik Sojer
- Stephan Sommer
- Michael Geisinger

Abhaltungtermine

Tutorgruppe 1	Mo, 14:00 - 15:30	MI 03.05.012
Tutorgruppe 2	Di, 8:30 - 10:00	MI 03.05.012
Tutorgruppe 3	Mi, 10:15 - 11:45	MI 03.05.012
Tutorgruppe 4	Mi, 14:00 - 15:30	MI 03.05.012
Tutorgruppe 5	Do, 8:30 - 10:00	MI 03.05.012

Inhalt

Einführung in VxWorks
Einführung in Posix

Übung 1
- Aufgabenblatt (Aufgaben 1-2)
- Aufgabe 1
- Aufgabe 2: Türme von Hanoi
Übung 2
- Aufgabenblatt (Aufgabe 3)
- Rahmenprogramm
Übung 3
- Aufgabenblatt (Aufgabe 4)
- Esterel Compiler
Übung 4
- Aufgabenblatt (Aufgabe 5) (aktualisiert)
- Kugelfall.c (Rahmenprogramm)
- me1400.c (Programmierschnittstelle)
- me1400.h (Programmierschnittstelle)
Übung 5
- Aufgabenblatt (Aufgabe 6) (aktualisiert)
- Download von EasyLab
Übung 6
- Aufgabenblatt (Aufgabe 7)
- philosophen.c (Rahmenprogramm)
Übung 7
- Aufgabenblatt (Aufgabe 8)
- Philosophen_Rahmenprogramm.c (Rahmenprogramm)
Übung 8
- Aufgabenblatt (Aufgabe 9)
- parkhaus.c (Rahmenprogramm)
Übung 9
- Aufgabenblatt (Aufgabe 10)
- Scheduling_Rahmenprogramm.c (Rahmenprogramm)

In der Woche vom 30.1. bis zum 3.2 findet keine Tutorübung statt.

Literaturhinweise

Empfehlenswerte Bücher:

[1]	Hermann Kopetz. Real-Time Systems: Design Principles for Distributed Embedded Applications. Springer, April 1997. Überblick.
[2]	Wilhelm et al. The worst-case Execution time problem - overview of methods and survey of tools. ACM TEXS, 2008. WCET.
[3]	Jane W. S. Lui. Real-time Systems. Prentice Hall, April 2000. Überblick, Schwerpunkt Scheduling.
[4]	Stuart Bennett. Real-Time Computer Control: An Introduction. Prentice Hall, February 1994. Überblick, Hardware.
[5]	Alan Burns and Andy Wellings. Real-Time Systems and Programming Languages. Addison Wesley, March 2001. Schwerpunkt: Programmiersprachen.
[6]	Qing Li and Caroline Yao. Real-Time Concepts for Embedded Systems. CMP Books, July 2003. Schwerpunkt: Programmierung.
[7]	Bill O. Gallmeister. Programming for the Real-World: POSIX.4. O'Reilly Media, January 1995. Schwerpunkt: POSIX.

Weitere Literaturhinweise werden jeweils zum Beginn eines neuen Vorlesungskapitels angegeben.

Software

Ptolemy II available from CHESS at UC Berkeley.

Echtzeitsysteme WS 2011/12