Echtzeitsysteme-V+Ü (EZS-VU)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Real-Time Systems L+E)

Lehrveranstaltungen:

• • Echtzeitsysteme
    (Vorlesung, 2 SWS, Isabella Stilkerich et al., Do, 14:15 - 15:45, 0.031-113, (außer Do 31.10.2013); Einzeltermin am 31.10.2013, 14:15 - 15:45, 0.154-115)
  • Übungen zu Echtzeitsysteme
    (Übung, 2 SWS, Florian Franzmann et al.)

Empfohlene Voraussetzungen:

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Systemprogrammierung (SS 2012)

Inhalt:

Videobearbeitung in Echtzeit, Echtzeitstrategiespiel, echtzeitfähig - der Begriff Echtzeit ist wohl einer der am meisten strapazierten Begriffe der Informatik und wird in den verschiedensten Zusammenhängen benutzt. Diese Vorlesung beschäftigt sich mit dem Begriff Echtzeit aus der Sicht von Betriebssystemen - was versteht man eigentlich unter dem Begriff Echtzeit im Betriebssystemumfeld, wo und warum setzt man sog. Echtzeitbetriebssysteme ein und was zeichnet solche Echtzeitbetriebssysteme aus?
In dieser Vorlesung geht es darum, die oben genannten Fragen zu beantworten, indem die grundlegenden Techniken und Mechanismen vermittelt werden, die man im Betriebssystemumfeld verwendet, um Echtzeitsysteme und Echtzeitbetriebssysteme zu realisieren. Im Rahmen dieser Vorlesung werden unter anderem folgende Themen behandelt:

• zeitgesteuerte und ereignisgesteuerte Systeme

• statische und dynamische Ablaufplanungsverfahren

• Fadensynchronisation in Echtzeitbetriebssystemen

• Behandlung von periodischen und nicht-periodischen Ereignissen
  

In den begleitenden Übungen werden die in der Vorlesung vorgestellten Techniken bei der Entwicklung eines kleinen Echtzeitsystems praktisch umgesetzt.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden erwerben Kenntnisse über

• grundlegenden Problemstellungen, die im Umfeld von Echtzeitsystemen auftreten

• grundlegende Konstruktionsprinzipien von Echtzeitsystemen

• Mechanismen, die in echtzeitfähigen Betriebssystemen zum Einsatz kommen (hierzu zählen z.B. Ablauftabellen, deterministische Abaufplanung, Synchronisationsprotokolle…)

• den Unterschied zeit- und ereignisgesteuerter Echtzeitsysteme
  

Weiterhin erwerben die Studierenden praktische Erfahrung in der Programmierung eingebetteter Systeme in C/C++, der Implementierung von Echtzeitanwendungen und dem Umgang mit den Werkzeugen der Programmerstellung (vor allem Compiler und Debugger).

Literatur:

• Hermann Kopetz. Real-Time Systems: Design Principles for Distributed Embedded Applications. Kluwer Academic Publishers, 1997.

• Jane W. S. Liu. Real-Time Systems. Prentice-Hall, Inc., 2000.

• Wolfgang Schröder-Preikschat. Softwaresysteme 1. Vorlesungsfolien. 2006.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Informatik | Echtzeitsysteme)
2. Informatik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009s | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Verteilte Systeme und Betriebssysteme)
3. Informatik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009w | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Verteilte Systeme und Betriebssysteme)
4. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtbereich | Säule der systemorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Verteilte Systeme und Betriebssysteme)
5. Informations- und Kommunikationstechnik (Bachelor of Science): 5. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule, Wahlmodule, Seminar, Praktika, Bachelorarbeit | Wahlpflichtmodule aus Katalog für IuK)
6. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Schwerpunkt Eingebettete Systeme | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Eingebettete Systeme)
7. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Schwerpunkt Multimediasysteme | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Multimediasysteme)
8. Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Schwerpunkt Realisierung von Informations- und Kommunikationssystemen | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodul aus INF im Schwerpunkt Realisierung von Informations- und Kommunikationssystemen)
9. Maschinenbau (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule | 1.-4. Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
10. Maschinenbau (Bachelor of Science): 3-6. Semester
    (Po-Vers. 2009s | Wahlpflichtmodule | 1.-4. Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
11. Maschinenbau (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2009w | Wahlpflichtmodule | 1.-4. Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
12. Maschinenbau (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule | 1.-5. Wahlpflichtmodul | 1.-5. Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
13. Maschinenbau (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2007 | Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Wahlpflicht-/Vertiefungsbereich in der Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Modulgruppe 12.2 Echtzeitsysteme | Wahlpflichtmodul 12.2 Echtzeitsystem I | Echtzeitsysteme)
14. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Echtzeitsysteme)
15. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Echtzeitsysteme)
16. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 1 Regelungstechnik)
17. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 6 Eingebettete Systeme)
18. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Echtzeitsysteme)
19. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Verteilte eingebettete Systeme | Echtzeitsysteme)
20. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2012 | Masterprüfung | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 1 Regelungstechnik)
21. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2012 | Masterprüfung | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 6 Eingebettete Systeme)
22. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | Modulgruppen B5 und B8.1 - Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren | Modulgruppe B8.1 - Vertiefungsmodule ET/INF | Echtzeitsysteme)
23. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2008 | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
24. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2008 | Studienrichtung Maschinenbau | weitere Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
25. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
26. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Studienrichtung Maschinenbau | weitere Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
27. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Maschinenbau | 2.+3. Wahlpflichtmodul | Echtzeitsysteme)
28. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Maschinenbau | Wahlpflicht- und Vertiefungsmodul Modulgruppe 8.2 | Wahlpflichtmodul Modulgruppe 8.2 | Echtzeitsysteme)
29. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | Wahlpflicht- und Vertiefungsmodul Modulgruppe 7.2 | Wahlpflichtmodul Modulgruppe 7.2 | Echtzeitsysteme)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Echtzeitsysteme (Vorlesung mit Übungen) (Prüfungsnummer: 707303)

(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [2], [3], [4], [6], [7], [8], [16], [17], [20], [21])

Prüfungsleistung, mehrteilige Prüfung, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
20-minütige mündliche Prüfung
+ erfolgreiche Teilnahme an den Übungen (verpflichtetend)
+ erfolgreiche Bearbeitung aller Übungsaufgaben (verpflichtetend)

Erstablegung: WS 2013/2014, 1. Wdh.: SS 2014, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Wolfgang Schröder-Preikschat

Echtzeitsysteme (Vorlesung mit Übungen) (Prüfungsnummer: 39401)

(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1], [5], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [18], [19], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29])

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
30-minütige mündliche Prüfung über den Stoff der Vorlesung, die Übungen und die Bearbeitung aller Übungsaufgaben
Teilnahme an den Übungen und die erfolgreiche Bearbeitung aller Übungsaufgaben wird hierzu dringend empfohlen!

Erstablegung: WS 2013/2014, 1. Wdh.: SS 2014

1. Prüfer:

Wolfgang Schröder-Preikschat