Beágyazott operációs rendszerek és kliens alkalmazások

Embedded Operating Systems and Client Applications

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Beágyazott operációs rendszerek és kliens alkalmazások

Embedded Operating Systems and Client Applications

Tantárgykód

BMEVIAUAC14

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	2	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Dr. Tevesz Gábor

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: tevesz.gabor@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

https://www.aut.bme.hu

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

https://www.aut.bme.hu/Course/VIAUAC14

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

I. Az előadások részletes tematikája:

Egyszerű beágyazott operációs rendszerek (2 hét)
Idő- és eseményvezérelt rendszerek legfontosabb tulajdonságai, szinkronizációs elvek, vezérlési szerkezetek. Ütemezés, taszkkezelés, kontextusváltás. Taszkok szinkronizációja: kritikus szakasz, szemaforok, mutexek és üzenetek kezelése, prioritási kérdések. A μC/OS-II operációs rendszer főbb jellemzői (felépítés, konfigurációs lehetőségek, legfőbb szolgáltatások, 8 és 32 bites rendszerek közötti különbségek). Esettanulmányok: komplett irányító rendszer megvalósítása μC/OS-II operációs rendszer használatával.

Objektumorientált ismétlés, C# nyelv alapjai (2 hét)

Objektumorientált fogalmak átismétlése (objektum, osztály, tagfüggvény, öröklés, virtuális függvény), ennek során ismerkedés a C# nyelv alapjaival. Egy egyszerű, területszámítós konzol alkalmazás elkészítése közösen, ennek kapcsán kerülnek átismétlésre/bemutatásra a fenti fogalmak.

Vastagkliens alkalmazásfejlesztés alapok (5 hét)

A .NET keretrendszer architektúrája röviden. További C# nyelvi elemek (property, delegate, event, attribútum) ismertetése, melyek szükségesek az alkalmazásfejlesztéshez. Eseményvezérelt alkalmazások .NET környezetben. Win32 API üzenetkezelése áttekintés, .NET Windows Forms alkalmazások architektúrája, Windows Forms alkalmazásfejlesztés alapok. Eseményvezérelt alkalmazások: vezérlők, dialógusablakok. Eseményvezérelt alkalmazások: GDI+ (rajzolás)

Alkalmazásfejlesztés haladóbb témakörök (3 hét)

Többszálú alkalmazások fejlesztése. Hálózati kommunikáció (socketek).

Szoftvertervezés és architektúrák alapok (2 hét)

Objektumorientált szoftvertervezés alapjai. UML alapok (fontosabb diagramok). Szoftver architektúrák (pl. Document-View architektúra), architektúra esettanulmány .NET környezetben.

I. A gyakorlatok részletes tematikája:

A gyakorlatokon példák és esettanulmányok formájában kerül elmélyítésre az előadásokon elhangzott elméleti tananyag.

1. Esettanulmány: egy egyszerű uCos-II alapú alkalmazás elkészítése.

2. Komplett esettanulmány az objektumorientált fogalmak átismétlésére, illetve a C# nyelv alapjainak megismerésére.

3. Példák a néhány specifikusabb C# nyelvi elemek alkalmazására (property, delegate, event, attribute).

4. Önálló feladat: gyakorlópéldák property, in/out/ref paraméterek, delegate (metódusreferencia), események (C# event) témakörben.

5. Esettanulmány: egy vastagkliens alkalmazás megvalósítása, layout kialakítása, eseménykezelés.

6. Önálló feladat: gyakorlópélda vastagkliens alkalmazás alapok, layout kialakítása, eseménykezelés témakörben.

7. Önálló feladat: gyakorlópélda UML alapú szoftvertervezés témakörben.

8. Esettanulmány: egy komplett Document-View architektúrára épülő alkalmazás megtervezése (UML gyakorlás), a tervek alapján megvalósított alkalmazás áttekintése.

9. Esettanulmány: többszálú alkalmazás készítése, szinkronizációs technikák alkalmazása, holtpont probléma.

10. Önálló feladat: gyakorlópéldák többszálú alkalmazásfejlesztés témakörben.

11. Esettanulmány: egy TCP/IP ill. UDP alapú kommunikációra épülő alkalmazás megvalósítása.

12. Önálló feladat: szoftverarchitektúrák (pl. Document-View alapú alkalmazásfejlesztés gyakorlása 1. rész

13. Önálló feladat: szoftverarchitektúrák (pl. Document-View alapú alkalmazásfejlesztés gyakorlása 2. rész

A hallgatók alkalmasak lesznek arra, hogy megértsék és alkalmazzák a beágyazott operációs rendszerek alkalmazásával kapcsolatos alapkoncepciókat. A tantárgy célkitűzése bemutatni azokat a platformokat, technikákat és eszközöket, amelyek szükségesek a beágyazott rendszerek alkalmazás és rendszer szintű szoftverének megírására és futtatására. Egy célorientált hardvereszköz elkészítése és felprogramozása után természetes egy megszokott, PC-ről elérhető felhasználói felület, amely akár egy alkalmazáson keresztül teszi lehetővé az új hardvereszköz monitorozását és tulajdonságainak beállítását. Ennek megfelelően a tárgy célja, hogy a hallgatókat megismertesse a vastagkliens (más néven desktop kliens) alkalmazások programozásával és az ehhez kapcsolódó alkalmazásfejlesztési technikákkal, különös tekintettel a felhasználói felületek kialakítására, a grafikus megjelenítésre, a többszálú technikák alkalmazására és a hálózati kommunikációra. Szinte valamennyi korszerű, desktop kliensalkalmazások fejlesztését támogató fejlesztői platform az objektumorientált szemléletet követi. Ennek megfelelően a tárgy ismerteti az objektumorientált szoftvertervezés és modellezés alapjait is (UML alapok, néhány fontosabb architekturális és tervezési minta). Az elméleti ismeretek gyakorlatba történő átültetése esettanulmányok megismerésének, illetve megvalósításának segítségével történik.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

A tárgy anyaga előadásokon és gyakorlatokon kerül ismertetésre. Az előadások és a gyakorlatok az anyag ütemében váltogatják egymást, a gyakorlatokon példák és esettanulmányok formájában kerül elmélyítésre az előadásokon elhangzott elméleti tananyag.

Tanulástámogató anyagok

Online források

Labrosse, J.J.: MicroC/OS-II The Real-Time Kernel (Second edition). CMP BooksBenedek Zoltán: Bevezetés a C# nyelvű objektumorientált programozásba (elektronikus formában)

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Mikrokontrolleres alapismeretek, a C++ programozási nyelv ismerete.

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Mikrokontrolleres alapismeretek, a C++ programozási nyelv ismerete.

Általános szabályok

Követelmények: Szorgalmi időszakban: (1) Az ismeretek alkalmazását és készségszintű megértését a félév során folyamatosan tartott gyakorlati foglalkozásokon segítik. A gyakorlati foglalkozások egy részén kötelező a részvétel, más része önálló feladatmegoldást igényel, melynek eredményét a hallgatóknak a tárgy honlapjára kell feltölteni. (2) Az ismeretek átfogó és részletes áttekintését a szorgalmi időszak alatt egy alkalommal nagy zárthelyivel mérjük. Az aláírás feltételei: A zárthelyi elfogadható (legalább elégséges szintű) teljesítése.A 7 páratlan sorszámú gyakorlati foglalkozáson kötelező a jelenlét (hiányzása nem haladja meg a TVSz szerint megengedett mértéket)A további gyakorlati foglalkozások 7 önálló feladatmegoldást jelentenek (melyek között lehetnek összevontak). A hallgatók a feladatokat a félév során folytatólagosan, a tárgy honlapján kapják meg. A megoldáshoz igény esetén a gyakorlati időpontokban konzultációs lehetőséget biztosítunk. A feladatok megoldását a megadott határidőn belül a tárgy honlapjára fel kell tölteni. A nem teljesített feladatok aránya nem haladhatja el a 30%-ot. Egy feladat akkor számít teljesítettnek, ha határidőre beadásra került, és a megoldást az oktató elfogadja.Vizsgaidőszakban: A vizsga írásbeli. A kreditpont megszerzésének feltétele: legalább elégséges vizsgaosztályzat elérése. A tárgyból szerzett érdemjegy 25%-ban a zárthelyin, 75%-ban a vizsgán elért eredményből (pontszámból) kerül kialakításra. Pótlási lehetőségek: A sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban tartott pótzárthelyi dolgozat legalább elégséges szintű megírásával pótolható. A pótzárthelyi anyaga megegyezik a zárthelyi anyagával. A vizsgák a TVSz-nek megfelelően pótolhatók.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

IMSc program: A tantárgy egyes részei elmélyülést tesznek lehetővé a tananyaghoz kapcsolódó összetettebb problémák, feladatok megértésében és megoldásában. Ezeket a tananyaghoz kapcsolódó összetettebb feladatok opcionális – konzultációval segített – önálló megoldása támogatja. IMSc pontok: A tantárgyból 25 IMSc pont szerezhető. IMSc pontot opcionális otthoni feladat, plusz zárthelyi és plusz vizsgafeladat elvégzésével lehet szerezni. Max. 13 pont szerezhető az opcionális otthoni feladat megoldásával. Részpontszám is szerezhető a kijelölt bíráló értékelése alapján. A zárthelyin és a vizsgán plusz („csillagos”) IMSc feladatért max. 6-6 pont szerezhető, amennyiben a zárthelyi ill. a vizsga normál része jeles osztályzatú értékelést kapott. Az IMSc pontok megszerzése az IMSc programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.

Ajánlott tantárgyak

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.