导语

  

内容提要

  

    本书对实时嵌入式系统调度、资源访问控制、软件设计与开发以及高级系统建模、分析与验证等方面进行了综合讲解。首先概述基本概念，之后深入研究硬件组件的细节，包括处理器、内存、I/O设备和架构、通信结构、外围设备，然后介绍实时操作系统的特性。后面的章节致力于介绍实时任务调度算法和资源访问控制策略，以及优先级反转控制和死锁避免，同时还介绍了实时系统的并行系统编程和POSIX编程，以及有限状态机和时间Petri网。再接下来是软件工程师特别感兴趣的模型检查（其中讨论了时序逻辑和NuSMV模型检查工具），以及使用UML进行实时系统设计。最后探讨了软件可靠性、老化、重启、安全以及电源管理等实际问题。

出版者的话
译者序
前言
第1章  实时嵌入式系统简介
  1.1  实时嵌入式系统
  1.2  示例：汽车防抱死制动系统
    1.2.1  侧滑率和制动力
    1.2.2  ABS部件
    1.2.3  ABS控制
  1.3  实时嵌入式系统的特性
    1.3.1  系统结构
    1.3.2  实时响应
    1.3.3  高度制约的环境
    1.3.4  并发性
    1.3.5  可预测性
    1.3.6  安全性和可靠性
  1.4  硬实时嵌入式系统和软实时嵌入式系统
  习题
  阅读建议
  参考文献
第2章  硬件组件
  2.1  处理器
    2.1.1  微处理器
    2.1.2  微控制器
    2.1.3  专用集成电路
    2.1.4  现场可编程门阵列
    2.1.5  数字信号处理器
    2.1.6  专用指令集处理器
    2.1.7  多核处理器
    2.1.8  冯·诺依曼结构和哈佛结构
    2.1.9  复杂指令集计算机和精简指令集计算机
  2.2  存储器和高速缓存
    2.2.1  只读存储器
    2.2.2  随机访问存储器
    2.2.3  高速缓存
  2.3  I/O接口
  2.4  传感器和执行器
  2.5  定时器和计数器
  习题
  阅读建议
  参考文献
第3章  实时操作系统
  3.1  通用操作系统的主要功能
    3.1.1  进程管理
    3.1.2  内存管理
    3.1.3  中断管理
    3.1.4  多任务
    3.1.5  文件管理
    3.1.6  I/O管理
  3.2  RTOS内核的特性
    3.2.1  时钟和定时器
    3.2.2  优先级调度
    3.2.3  任务间通信和资源共享
    3.2.4  异步I/O
    3.2.5  内存锁定
  3.3  RTOS示例
    3.3.1  LynxOS
    3.3.2  OSE
    3.3.3  QNX
    3.3.4  VxWorks
    3.3.5  Windows Embedded Compact
  习题
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  参考文献
  URL
第4章  任务调度
  4.1  任务
    4.1.1  任务说明
    4.1.2  任务状态
    4.1.3  优先约束
    4.1.4  任务分配与调度
  4.2  时钟驱动调度
    4.2.1  结构化时钟驱动调度
    4.2.2  调度非周期任务
    4.2.3  调度偶发任务
  4.3  轮询方法
  4.4  基于优先级的调度算法
    4.4.1  固定优先级算法
    4.4.2  动态优先级算法
    4.4.3  非周期和偶发任务的基于优先级调度
    4.4.4  实际因素
  4.5  任务分配
    4.5.1  装箱算法
    4.5.2  考虑通信成本的分配
  习题
  阅读建议
  参考文献
第5章  资源共享与访问控制
  5.1  资源共享
    5.1.1  资源操作
    5.1.2  资源请求描述
    5.1.3  优先级反转和死锁
    5.1.4  资源访问控制
  5.2  非抢占的临界区协议
  5.3  优先级继承协议
    5.3.1  优先级继承协议的规则
    5.3.2  优先级继承协议的特性
  5.4  优先级上限协议
    5.4.1  优先级上限协议的规则
    5.4.2  优先级上限协议的特性
    5.4.3  坏情况的阻塞时间
  5.5  堆栈共享优先级上限协议
    5.5.1  堆栈共享优先级上限协议的规则
    5.5.2  堆栈共享优先级上限协议的特性
  习题
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  参考文献
第6章  并发编程
  6.1  简介
  6.2  POSIX线程
  6.3  同步机制
    6.3.1  竞争条件和临界区
    6.3.2  互斥
    6.3.3  条件变量
    6.3.4  信号量
  6.4  任务间通信
    6.4.1  消息队列
    6.4.2  共享内存
    6.4.3  共享内存保护
  6.5  实时设施
    6.5.1  实时信号
    6.5.2  定时器
    6.5.3  周期任务的实现
    6.5.4  多周期任务的实现
  习题
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  参考文献
第7章  有限状态机
  7.1  有限状态机基础
  7.2  确定性有限自动机
    7.2.1  Moore机
    7.2.2  Mealy机
  7.3  非确定性有限自动机
  7.4  有限状态机的编程
  习题
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  参考文献
第8章  UML状态机
  8.1  状态
  8.2  转移
  8.3  事件
  8.4  复合状态
    8.4.1  层次结构
    8.4.2  正交性
    8.4.3  子状态机状态
  8.5  伪状态
    8.5.1  历史伪状态
    8.5.2  进入点和退出点
    8.5.3  分叉和汇入伪状态
    8.5.4  终止伪状态
  8.6  ABS的UML状态机
  习题
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  参考文献
第9章  时间Petri网
  9.1  Petri网定义
    9.1.1  变迁激发
    9.1.2  建模能力
  9.2  Petri网属性
    9.2.1  行为属性
    9.2.2  结构属性
  9.3  时间Petri网
    9.3.1  确定性时间Petri网
    9.3.2  时间Petri网
  习题
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  参考文献
第10章  模型检查
  10.1  模型检查简介
  10.2  时序逻辑
    10.2.1  线性时序逻辑
    10.2.2  计算树逻辑
    10.2.3  LTL与CTL的比较
  10.3  模型检查工具NuSMV
    10.3.1  描述语言
    10.3.2  格式
    10.3.3  运行NuSMV
  10.4  实时计算树逻辑
  习题
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  参考文献
第11章  实际问题
  11.1  软件可靠性
    11.1.1  软件
    11.1.2  可靠性测量
    11.1.3  提高软件的可靠性
  11.2  软件老化和重启
  11.3  信息安全性
    11.3.1  挑战
    11.3.2  常见漏洞
    11.3.3  信息安全软件设计
  11.4  安全性
  11.5  节电
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  参考文献