Voor wie

Voor medewerkers die werkzaam zijn in een vakgebied waarin embedded systemen worden toegepast en die betrokken zijn bij de selectie en/of het ontwerp hiervan.

Voorkennis

Dit is een cursus op hbo-niveau. Je hebt algemene kennis van besturingssystemen, zoals Windows en/of Linux, kennis van de werking van computers en enige kennis van embedded systemen, bijvoorbeeld via de opleiding Microcontrollers. Ook bevat het cursusmateriaal enkele scripts in Taal C, waarover je kunt leren in de cursus Inleiding programmeren voor microcontrollers. In het cursusmateriaal komen enkele Engelstalige tekstblokken voor, je dient daarom Engels op havo-niveau te kunnen lezen.

Leerdoelen

Na deze cursus kun je:

• Uitleggen wat real time schedulingstechnieken zijn en de werking hiervan toelichtingen;
• Relevante begrippen bij real time operating systemen uitleggen en toelichten (inheritance, priority inversion en deadlocks, falut tolerance, debuggen, enz.)
• Uitleggen en toelichten van processen, virtuele adresruimten, de werking van de MMU en paginatabellen;
• Communicatie tussen threads opzetten in embedded software;
• Semaforen, conditievariabelen en mutexen juist inzetten in embedded software.

Programma

• inleiding Real-Time Embedded Systemen
• Real-Time Scheduling
• semaforen en synchronisatie
• communicatie tussen threads
• processen
• betrouwbaarheid van en fouttolerantie in Embedded systemen
• debugging van real-time software
• statecharts

Examen
Je sluit de cursus af met een schriftelijk examen bestaande uit open vragen. Als je hiervoor slaagt, ontvang je een certificaat. Dit certificaat geeft je vrijstelling voor de gelijknamige module uit het programma Hbo Technische informatica van de Hogeschool Dirksen.

cursusinhoud gedetailleerd

1. Inleiding Real-time Embedded Systemen: Embedded systemen, Real-time Embedded Systemen, Harde en zachte real-time systemen, RtES, concurrency en Real-time Operating Systems, Toepassingen van Real-time Operating Systems, Producten waarin het RtOS VxWorks, RtOS Nucleus of RtOS INTEGRITY is toegepast, Aandachtspunten bij de aanschaf/ selectie van een RtOS,Development boards and Board Support Packages (BSP), Cross-platform development, Problemen bij het ontwikkelen van RtES, De API van een RtOS, system calls en de POSIX–standaard.
2. Real-time Scheduling: Threads, De scheduler, Kernel, microkernel, monolitische kernel, hybride kernel, Interrupts en interrupt-latency, De typische geheugen-indeling bij een klein RtOS, Periodieke taken en niet-periodieke taken, Het Real-time schedulingsprobleem en schedulingsalgoritmen, Earliest deadline first scheduling, Rate monotonic scheduling (RMS), Schedulingsvoorbeelden, Real-time Embedded Linux varianten.
3. Semaforen en synchronisatie: Race-condities, Semaforen, Binaire semaforen, Implementatie van semaforen, Tellende semaforen, Mutexen, Prioriteitsinversie, Vermijding van prioriteitsinversie, Monitors, Deadlocks, Conditievariabelen. 
4. Communicatie tussen threads: Message queues, Message Passing, Event flags, Pipes, Overige communicatietechnieken, Communicatie tussen een interrupt-service-routine en een taak.
5. Processen: Processen en virtuele adresruimten, De memory management unit (MMU), Kernel threads en user level threads.
6. Betrouwbaarheid van en fouttolerantie in Embedded systemen: Geheugenprotectie, Watchdogs.
7. Debugging van real-time software: Simulatie, Freeze-mode debugging, Real-time trace Run-mode debugging, Event-analyzer.
8. Statecharts: Finite State Machines, Beperkingen van Finite State Machines, Statecharts, Shallow History en Deep History in Statecharts, Concurrency en actieve objecten, Logische concurrency met “AND-states” in statecharts, Concurrency met “capsules”.