Periodo I de 2007

Profesores

Dr Ing. Alvaro Rendón Gallón
Mag. Hector Fabio Jaramillo

Objetivo General

• Al finalizar el curso el estudiante estará en capacidad de desarrollar aplicaciones con restricciones de tiempo real especialmente en el ámbito de las telecomunicaciones, contando con los conocimientos y la formación básica sobre las técnicas, notaciones y métodos necesarios para su construcción.

Objetivos Específicos de Formación

• Comprender los problemas particulares que enfrenta el desarrollo de aplicaciones de tiempo real y los principios en los que se fundamentan las soluciones propuestas.
• Identificar las características y funcionalidades que debe ofrecer un sistema operativo para ser utilizado como plataforma para aplicaciones de tiempo real.
• Conocer cómo se utiliza un sistema operativo de tiempo real en la implementación de aplicaciones que manejan recursos bajo restricciones de tiempo real.
• Conocer los estándares POSIX y su implementación en un sistema operativo concreto.
• Ampliar el horizonte de aplicaciones de los sistemas de tiempo real hacia el campo de las telecomunicaciones.

Temario

1. Introducción y conceptos básicos

• Definiciones, características y requisitos.
• Planificación de tareas.
• Entornos de desarrollo.

2. Entornos de ejecución

• Sistemas operativos.
• Normas POSIX de tiempo real.
• Lenguajes de programación.

3. Modelado de sistemas de tiempo real

• Proceso de desarrollo.
• Proceso Rápido Orientado a Objetos para Sistemas Empotrados (ROPES).
• Lenguajes para telecomunicaciones: SDL y MSC.
• Métodos mixtos de desarrollo: SOMT, TIMe.

4. Administración de tareas

• Conceptos básicos
• Administración de procesos
• Administración de hilos
• Ejecutivos cíclicos.
• Práctica 0: Ambientación con la plataforma de desarrollo
• Práctica 1: Construcción de un plan cíclico.

5. Sincronización y comunicación

• Señales.
• Acceso a recursos compartidos.
• Paso de mensajes .
• Práctica 2: Desarrollo de una aplicación con señales, exclusión mutua y comunicaciones.

6. Administración del tiempo

• Relojes, retardos y temporizadores.
• El tiempo en POSIX 1003.1.
• Relojes y temporizadores en POSIX 1003.1b.
• El tiempo en RTLinux y RT-Java.
• Práctica 3: Desarrollo de una aplicación con retardos y temporizaciones.

7. Planificación de tareas

• Requisitos temporales y planificación.
• Planificación Monótona en Frecuencia (RMS).
• Planificación en POSIX.
• Planificación en RTLinux y RT-Java.
• Práctica 4: Planificación de hilos con herencia simple y techo de prioridad.

8. Sistemas distribuidos de tiempo real

• Aspectos generales.
• Comunicaciones.
• Planificación.

9. Presentaciones y sustentaciones de los estudiantes

Bibliografía

• Alan Burns & Andy Wellings. “Real-Time Systems and Programming Languages”. 2nd Ed. Addison-Wesley, 1996.
• Phillip Laplante. “Real-Time Systems Design and Analysis: An Engineer's Handbook” (2nd edition). IEEE Press, 1997.
• Jane W. S. Liu. “Real-Time Systems”. Prentice-Hall. 2000.
• Furht B., Grostick D., Gluch D., Rabbat G., Parker J., McRoberts M., “Real Time Unix Systems. Design and Application Guide”, Kluwer Academic Publishers, 1991.
• Hermann Kopetz. “Real-Time Systems. Design Principles for Distributed Embedded Applications”. Kluwer, 1997.
• Bruce Powel Douglass. “Real-Time UML, Second Edition: Developing Efficient Objects for Embedded Systems”. Addison-Wesley, October 1999.
• Hassan Gomaa. "Software Design Methods for Concurrent and Real Time Systems". Addison-Wesley, 1993. 
• Hassan Gomaa . “Designing Concurrent, Distributed, and Real-Time Applications with UML”. Addisson-Wesley. 2000.
• Morgan Bjorkander. “Real-Time Systems in UML (and SDL)”. Embedded System Engineering, October/November 2000.
• Bill Gallmeister. “Posix.4. Programming for the Real World ”. O'Reilly, 1995.
• Andrew Tanenbaum, Albert Woodhull. “Operating Systems Design and Implementation”. Prentice Hall. 1997.
• IEEE. “ IEEE Standard for Information Technology: Portable Operating System Interface (POSIX, 1.b)”. 1994.
• I. Ripoll . “Real-Time Linux (RT-Linux)”. Revista Electrónica LinuxFocus. Junio 1998 . http://www.linuxfocus.org/.
• I. Ripoll . “Real-Time Linux (II)”. Revista Electrónica LinuxFocus. Julio 1998. http://www.linuxfocus.org/.

Régimen de Evaluación

• Taller 1: Construcción de un ejecutivo cíclico. 8%.
• Taller 2: Desarrollo de una aplicación con señales, exclusión mutua y comunicaciones. 16 %.
• Taller 3: Desarrollo de una aplicación con retardos y temporizaciones. 8%.
• Taller 4: Planificación de hilos con herencia simple y techo de prioridad . 8%.
• Proyecto. 40%.
• Trabajo de investigación. 20%.

Créditos: 3