Програмне забезпечення вбудованих системних рішень. ОКМ
Міністерство освіти і науки України
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»
Факультет електроніки
Затверджую
Декан ФЕЛ
_________ Жуйков В.Я.
“____”____________ 2015 р.
«Програмне забезпечення вбудованих системних рішень»
(назва навчальної дисципліни)
Програма
навчальної дисципліни
підготовки бакалавр__________________
(назва освітньо-кваліфікаційного рівня)
напряму 6.050902 – «Радіоелектронні апарати»
(шифр і назва)
спеціальності 6.050902 – «Радіоелектронні апарати»
(шифр і назва)
спеціалізації _____________________________________
(назва)
(шифр за ОПП ВП-11)
Ухвалено методичною комісією
ФЕЛ
(назва інституту/факультету)
Протокол від _____2015 р. № ___
Голова методичної комісії
_________ __________________
(підпис) (ініціали, прізвище)
«____»___________ 2015 р.
Київ – 2015
РОЗРОБНИКИ ПРОГРАМИ:
асп. Захарченко Тарас Леонідович _______
(посада, науковий ступінь, вчене звання, прізвище, ім’я, по батькові) |
__________
(підпис) |
Програму затверджено на засіданні кафедри конструювання електронно-
обчислювальної апаратури
(повна назва кафедри)
Протокол від «____»______________2015 року № ___
Завідувач кафедри
_________ Лисенко О.М
(підпис) (ініціали, прізвище)
«___»_______________2015 р.
Ó НТУУ «КПІ», 2015 рік
Вступ
Програму навчальної дисципліни Програмне забезпечення вбудованих системних рішень
(назва назва навчальної дисципліни)
складено відповідно до освітньо-професійної програми підготовки баклавр
(назва ОКР)
напряму (спеціальності) 6.050902 – «Радіоелектронні апарати»
(код і назва напряму (спеціальності))
Навчальна дисципліна належить до циклу самостійного вибору ВНЗ
Предмет навчальної дисципліни
Вбудовані системні рішення, їх програмне забезпечення
Міждисциплінарні зв’язки: «Алгоритмізація та програмування», «Обчислювальні засоби в РЕА».
В даний курс спрямований на вивчення програмного забезпечення вбудованих системних рішень; ОС на базі ядра Linux, як домінуючого представника серед вбудованих ОС; системне програмування UNIX-подібних ОС, як невід’ємної частини процесу побудови вбудованого рішення; технології побудови вбудованих рішень.
1. Мета та завдання навчальної дисципліни
1.1. Мета навчальної дисципліни.
Метою навчальної дисципліни є формування у студентів здатностей:
- розробки вбудованого цільного системного рішення;
- адаптації операційних систем з відкритим кодом до апаратного забезпечення;
- до розробки прикладного ПЗ для вбудованих рішень.
1.2. Основні завдання навчальної дисципліни.
Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:
знання:
На базі вивченого матеріалу студенти повинні знати принципи побудови вбудованих систем, структуру і загальні принципи роботи вбудованих ОС, завантажувачів вбудованих ОС, принципи взаємодії прикладного програмного забезпечення з апаратним забезпеченням.
уміння:
В кінці вивчення курсу студенти повинні вміти комплексно підходити до побудови вбудованих систем; вміти побудувати проблемно орієнтовану вбудовану систему та прикладне програмне забезпечення до неї.
досвід:
Студент повинен отримати досвід побудови проблемно орієнтованої вбудованої системи, конфігурації та компіляції операційної системи вбудованої системи, досвід розробки прикладного ПЗ вбудованих систем, бути ознайомленим з основними принципами роботи UNIX-подібних ОС, в т.ч. ОС на базі ядра Linux.
2. Структура навчальної дисципліни
На вивчення навчальної дисципліни відводиться 72 годин/х кредитів ECTS.
Навчальна дисципліна містить кредитні модулі:
1) Програмне забезпечення вбудованих системних рішень
(назва кредитного модуля)
Рекомендований розподіл навчального часу
Форма навчання |
Кредитні модулі |
Всього |
Розподіл навчального часу за видами занять |
Семестрова атестація |
кредитів |
годин |
Лекції |
Практичні (семінарські) заняття |
Лабораторні роботи (комп’ютерні практикуми) |
СРС |
Денна |
Всього |
|
72 |
36 |
- |
18 |
18 |
|
1 |
|
72 |
36 |
- |
18 |
18 |
залік |
3. Зміст навчальної дисципліни
Кредитний модуль 1.
- Вбудовані системи. Основні концепції
- Загальне поняття про вбудовані системи
- Середовище роботи користувача в UNIX-подібній ОС. Утиліти GNU.
- Розробка програмного забезпечення в UNIX-подібних ОС
- Коренева файлова система UNIX-подібних файлових систем.
- Розробка прикладного ПЗ. GCC та make.
- UNIX-подібні ОС, стандарт POSIX
- Завантажувачі вбудованих ОС
- Огляд завантажувачів. Поняття завантажувача.
- Завантажувач U-Boot.
- Програмне забезпечення в режимі супервізора.
- Вбудовані системи на базі ОС з ядром Linux
- Початкові данні про ядро. Процес завантаження ОС Linux.
- Задачі в Linux. Принципи планування задач.
- Програмістський інтерфейс Linux. Системні виклики, sysfs, procfs.
- Синхронізація в ядрі Linux. Таймери.
- Керування пам’яттю в Linux..
- Модулі Linux.
- Переривання та їх обробка.
- Адресний простір процесу.
- Відлагодження ядра.
- Підсумкова лекція.
4. Рекомендована тематика практичних (семінарських) занять
Не передбачено.
5. Рекомендований перелік лабораторних робіт (комп’ютерних практикумів)
Метою лабораторних робіт є ознайомлення з технікою побудови вбудованих систем, оволодіння методами та засобами побудови вбудованої системи на базі ОС з ядром Linux та застосування набутих впродовж курсу знань, умінь та навичок.
Приблизний перелік лабораторних робіт
- робота в UNIX-подібній ОС, утиліти GNU;
- компіляція завантажувача, його налаштування для завантаження Linux;
- програмне забезпечення в реальному режимі;
- написання модуля ядра Linux та його компіляція з ядром Linux
- файлова система ОС на базі ядра Linux. Створення файлової системи за допомогою інструменту Buildroot або Debian bootstrap.
6. Рекомендовані індивідуальні завдання
Не передбачено.
7. Рекомендована література
Список основної літератури
8. Засоби діагностики успішності навчання
Перелік питань для МКР та на залікову контрольну роботу.
9. Методичні рекомендації
Особливістю складання навчальної програми з дисципліни „ Програмне забезпечення вбудованих системних рішень” є те, що студенти вже підготовлені до засвоєння дисциплін, які в тій чи іншій мірі торкалися питань розробки прикладного програмного забезпечення та архітектури обчислювальних систем. Тобто головну увагу при вивченні даної дисципліни викладач може зосередити на принципах роботи операційних систем вбудованих систем, та прикладних питаннях.
Виходячи з усвідомлення зазначених обставин, автор представлених Навчальної та Робочої навчальної програм окреслив ті напрямки і теми, які, з точки зору автора, максимально об’єктивно віддзеркалюють сучасний стан технології побудови вбудованих систем в Україні та за кордоном, та тематику наукових статей в провідних вітчизняних та зарубіжних науково-технічних журналах в нашій країні та за кордоном, які були доступні авторові.
Програма навчальної дисципліни складена на основі освітньо-професійної програми СВО 6.050902 – «Радіоелектронні апарати». Спеціальність 6.050902 – «Радіоелектронні апарати»
(шифр та назва напряму, спеціальності)
Розробник програми
асп. Захарченко Т.Л.
(вчений ступінь, звання, прізвище та ініціали автора (-ів) програми)
________________/Захарченко Т.Л. /
(підпис) (прізвище та ініціали)
Програмне забезпечення вбудованих системних рішень. ОКМ
- pdf