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Sistemi Real-Time
Corso di Laurea Magistrale in Informatica
Università di Padova, a.a. 2019/2020

Docente: Tullio Vardanega
(Ultimo aggiornamento: 2 giugno 2020 ore 9:50)
[pubblicato materiale ultima lezione]

Presentazione

Obiettivi formativi

L'insegnamento Sistemi Real-Time si propone di introdurre gli studenti alle problematiche di progettazione, realizzazione e verifica di sistemi software soggetti a vincoli temporali stretti e operanti in modalità embedded in domini applicativi critici e sempre più rivolti verso sistemi autonomi operanti in ambiente aperto e dinamico.
L'insegnamento intende sollecitare e rafforzare la comprensione dei meccanismi di "runtime" che governano l'esecuzione di applicazioni soggette a vincoli di tempo reale: tali meccanismi riguardano, tra l'altro, la gestione della concorrenza e delle interruzioni, l'ordinamento delle attività rispetto ai vincoli di priorità o di scadenza, i protocolli di accesso alle risorse condivise, la migrazione tra CPU.
Le attività didattiche sollecitano anche opportunità di sperimentazione pratica con tecnologie rappresentative del dominio.

Materiale didattico

  1. Real-Time Systems
    Jane W.S. Liu
    Prentice Hall ISBN 0-13-099651-3 (2000)
  2. Analysable Real-Time Systems - Programmed in Ada
    Alan Burns and Andy Wellings
    CreateSpace Independent Publishing Platform, Amazon Books (2016)
  3. Letteratura scientifica
    (alla voce "Per approfondire")

Risorse

Strumenti di lavoro

Calendario delle lezioni

Settimana Data Lezione Contenuto Materiale didattico
2
11 marzo 1 Lezione: Introduzione
Per studio personale: Affidabilità e tolleranza ai guasti (2.§3)
1.§1-3
12 marzo
2
3
18 marzo
3
Lezione: Problematiche di ordinamento: prima introduzione
Per approfondire 1: Un modello di cyclic executive
1.§4-6
19 marzo
4
4
25 marzo
5
Lezione: Fixed Priority Scheduling e Response Time Analysis
Per approfondire 2: Response time analysis
2.§5
26 marzo
6
5
1 aprile 7
Lezione: Condivisione di risorse
Per approfondire 3: Priority inheritance protocols
Per approfondire 4: Stack-based resource allocation policy
1.§8-9
2 aprile 8
6
8 aprile 9 Lezione: Esercizi sulla condivisione di risorse e ulteriori estensioni del modello di carico
Per approfondire 5: Una implementazione di deferred preemption
Per approfondire 6: Considerazioni sulla deferred preemption
1.§6.8,12
9 aprile
10
7
15 aprile
11
Lezione: Realizzare sistemi real-time analizzabili staticamente
Per approfondire 7: La programmazione in Ada spiegata a chi conosce C++ o Java
Per approfondire 8ISO/IEC TR 24718:2018
Per approfondire 9: Esempio di applicazione conforme al profilo Ravenscar
2.§16-17
16 aprile 12
8
22 aprile
13
Lezione: Guardando "sotto il cofano"
Per approfondire 10: Raffinamenti alla response time analysis
2.§15
23 aprile
14
9 29 aprile
15
Lezione: Analisi di sistemi distribuiti
Per approfondire 11: Worst-Case Dynamic Offsets with Priority Schemes
Per approfondire 12: Seminari audio/video su temi rilevanti al corso, offerti dall'iniziativa Network of Excellence on embedded systems design (ARTIST2) finanziata dalla Unione Europea

30 aprile 16 Lezione: Analisi del tempo d'esecuzione

Questionario valutazione didattica
10 6 maggio
17 Lezione: Estensione a sistemi multicore: introduzione BJ2000
1.§9.1,3
7 maggio 18
11
13 maggio
19
Lezione: Alla ricerca dell'ottimalità perduta DP-Fair
RUN
original
implementation
14 maggio
20
Seminario Evidence-Huawei Pisa Research Center: Automotive embedded software architecture in the multi-core age
12 20 maggio 21 Lezione: Condivisione di risorse globali in presenza di parallelismo
21 maggio 22
Lezione: I sistemi a criticità mista
13 27 maggio 23 Presentazione temi d'esame
28 maggio 24 Lezione: La sfida del parallelismo predicibile

Note pratiche

Stante le misure di restrizione cautelativa delle attività assembleari, le lezioni saranno erogate come risorse digitali per fruizione personale e asincrona, reperibili attraverso la sezione del portale Moodle associata a questo insegnamento. Il materiale di lezione sarà reso disponibile in esso, prima delle corrispondenti lezioni, secondo il programma sopra riportato.
Entro le ore 18 di ogni venerdì di ogni settimana del programma didattico, gli studenti potranno porre domande sul materiale pubblicato, usando la bacheca digitale del portale: a tali domande, il docente risponderà in forma collettiva attraverso il medesimo portale entro le ore 24 della domenica successiva.

Ricevimento studenti

Ricevimenti individuali e collettivi potranno essere richiesti in ogni momento dagli studenti interessati.
Per tali ricevimenti, il docente ha riservato la fascia oraria 12:00-13:00 del martedì.
Fino a nuovo ordine, ogni ricevimento verrà svolto per il tramite dell'applicazione di video-conferenza Zoom: gli studenti invitati al ricevimento programmato riceveranno una notifica di accesso a una pagina web dedicata, tramite la quale essi potranno accedere alla "riunione virtuale" con il loro client locale Zoom.
Le richieste ricevute entro le ore 18 del lunedì, verranno servite nel ricevimento del giorno successivo.
Quelle tardive scivoleranno alla settimana successiva.

Modalità di esame

L'esame di profitto si svolgerà in una di due modalità, a scelta dello studente:

Calendario degli appelli d'esame

Gli esami si svolgono in sessione pubblica, su appuntamento.

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