形式科学 - 计算机科学 - 计算机系统 - 实时系统课程大纲

第1周：课程介绍与基础知识

• 主题：实时系统概述
• 学习目标：
  1. 了解实时系统的定义和重要性
  2. 掌握基本时间敏感性和响应时间的概念
• 阅读资源：《实时系统：理论与实践》第一章
• 教学方法：讲座、讨论
• 评估：简短小测验

第2周：实时系统特性与分类

• 主题：确定性、可靠性与鲁棒性
• 学习目标：
  1. 区分硬实时与软实时系统
  2. 理解优先级倒置问题
• 阅读资源：《实时操作系统设计》第二章
• 教学方法：讲座、案例分析
• 评估：课堂讨论

第3周：调度算法

• 主题：抢占式与非抢占式调度
• 学习目标：
  1. 了解各种调度算法（如轮转、优先级、SJF）
  2. 分析调度算法对实时性能的影响
• 阅读资源：《实时操作系统设计》第三章
• 教学方法：讲座、小组讨论
• 评估：小组报告

第4周：实时中断处理与同步

• 主题：中断管理与互斥协议
• 学习目标：
  1. 理解中断优先级继承和嵌套
  2. 了解常见同步原语及其在实时系统中的应用
• 阅读资源：《实时系统：原理与实践》第四章
• 教学方法：讲座、实验室实践
• 评估：中断处理代码设计

第5周：实时操作系统设计

• 主题：RTOS内核设计与实现
• 学习目标：
  1. 简述RTOS的关键组件
  2. 学习一种RTOS（如RTOS-XC）的简单实现
• 阅读资源：RTOS-XC用户手册
• 教学方法：讲座、实战编程
• 评估：RTOS模块实现与报告

第6周：实时系统验证与测试

• 主题：性能分析与测试方法
• 学习目标：
  1. 了解性能模型和测试工具
  2. 进行系统性能测试与故障排查
• 阅读资源：《实时系统测试技术》
• 教学方法：讲座、模拟测试
• 评估：系统性能测试报告

第7周：案例研究与行业应用

• 主题：工业控制、航空电子与自动驾驶
• 学习目标：
  1. 分析实际应用中实时系统的设计挑战
  2. 了解相关行业标准与规范
• 阅读资源：相关行业应用论文
• 教学方法：研讨会、案例分享
• 评估：行业应用分析报告

期末总结与项目

• 主题：总结与项目演示
• 学习目标：
  1. 回顾课程关键概念
  2. 分组完成一个小型实时系统设计项目
• 教学方法：项目展示、团队讨论
• 评估：项目报告与演示

通过整个学期的学习，学生将掌握实时系统的理论知识和实践经验，能够独立设计和分析实时系统。