基本信息

• 商品名稱：實時嵌入式繫統/計算機科學叢書
• 作者：(美)王加存|譯者:樊衛華
• 代碼：79
• 出版社：機械工業
• 書號：9787111637332

其他參考信息

• 出版時間：2019-10-01
• 印刷時間：2019-10-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：平裝
• 頁數：228
• 字數：210千字

內容提要

本書對實時嵌入式繫統調度、資源訪問控制、軟件設計與開發以及 繫統建模、分析與驗證等方面進行了綜合講解。首先概述基本概念，之後深入研究硬件組件的細節，包括處理器、內存、I/O設備和架構、通信結構、外圍設備以及實時操作繫統的特性。後面的章節致力於介紹實時任務調度算法和資源訪問控制策略，以及優先級反轉控制和死鎖避免。同時還介紹了實時繫統的並行繫 程和POSIX編程，以及有限狀態機和時間Petri網。令軟件工程師特別感興趣的是模型檢測的章節（其中討論了時序邏輯和NuSMV模型檢測工具），以及用UML處理實時軟件設計的章節。*後探討了軟件可靠性、老化、重啟、安全以及電源管理等實際問題。

作者簡介

---作者簡介---王加存（Jiacun Wang） 蒙莫斯大學計算機科學與軟件工程繫教授。曾任職於美國北電網絡公司、佛羅裡達 大學和南京理工大學。研究興趣包括軟件工程、離散事件繫統、形式化方法、無線網絡和實時分布式繫統。
  ---譯者簡介---【有 新】樊衛華 南京理工大學自動化學院副教授，中國自動控制理論專業委員會網絡化控制繫統學組委員，中國人工智能學會會員，江蘇省自動化學會會員。研究方向為智能控制與智能繫統，以及嵌入式繫統。

目錄

出版者的話
譯者序
前言
第1章實時嵌入式繫統簡介1
1.1實時嵌入式繫統1
1.2示例：汽車防抱死制動繫統2
1.2.1側滑率和制動力2
1.2.2ABS部件3
1.2.3ABS控制5
1.3實時嵌入式繫統的特性6
1.3.1繫統結構6
1.3.2實時響應7
1.3.3高度制約的環境7
1.3.4並發性7
1.3.5可預測性8
1.3.6安全性和可靠性8
1.4硬實時嵌入式繫統和軟實時嵌入式繫統8
習題9
閱讀建議10
參考文獻10
第2章硬件組件11
2.1處理器11
2.1.1微處理器11
2.1.2微控制器12
2.1.3專用集成電路12
2.1.4現場可編程門陣列13
2.1.5數字信號處理器13
2.1.6專用指令集處理器13
2.1.7多核處理器13
2.1.8馮·諾依曼結構和哈佛結構13
2.1.9復雜指令集計算機和精簡指令集計算機14
2.2存儲器和高速緩存15
2.2.1隻讀存儲器15
2.2.2隨機訪問存儲器15
2.2.3高速緩存16
2.3I/O接口17
2.4傳感器和執行器18
2.5定時器和計數器19
習題20
閱讀建議20
參考文獻20
第3章實時操作繫統22
3.1通用操作繫統的主要功能22
3.1.1進程管理22
3.1.2內存管理24
3.1.3中斷管理26
3.1.4多任務26
3.1.5文件繫統管理27
3.1.6I/O管理27
3.2RTOS內核的特性28
3.2.1時鐘和定時器29
3.2.2優先級調度30
3.2.3任務間通信和資源共享30
3.2.4異步I/O31
3.2.5內存鎖定32
3.3RTOS示例32
3.3.1LynxOS32
3.3.2OSE33
3.3.3QNX33
3.3.4VxWorks33
3.3.5Windows Embedded Compact34
習題34
閱讀建議35
參考文獻35
URL35
第4章任務調度36
4.1任務36
4.1.1任務說明36
4.1.2任務狀態38
4.1.3優先約束39
4.1.4任務分配與調度39
4.2時鐘驅動調度40
4.2.1結構化時鐘驅動調度42
4.2.2調度非周期任務46
4.2.3調度偶發任務46
4.3輪詢方法48
4.4基於優先級的調度算法48
4.4.1固定優先級算法49
4.4.2動態優先級算法53
4.4.3非周期和偶發任務的基於優先級調度57
4.4.4實際因素59
4.5任務分配62
4.5.1裝箱算法62
4.5.2考慮通信成本的分配65
習題66
閱讀建議68
參考文獻69
第5章資源共享與訪問控制70
5.1資源共享70
5.1.1資源操作70
5.1.2資源請求描述71
5.1.3優先級反轉和死鎖72
5.1.4資源訪問控制73
5.2非搶占的臨界區協議73
5.3優先級繼承協議75
5.3.1優先級繼承協議的規則75
5.3.2優先級繼承協議的特性77
5.4優先級上限協議79
5.4.1優先級上限協議的規則79
5.4.2優先級上限協議的特性81
5.4.3 壞情況的阻塞時間83
5.5堆棧共享優先級上限協議85
5.5.1堆棧共享優先級上限協議的規則85
5.5.2堆棧共享優先級上限協議的特性86
習題87
閱讀建議89
參考文獻89
第6章並發編程90
6.1簡介90
6.2POSIX線程90
6.3同步機制93
6.3.1競爭條件和臨界區94
6.3.2互斥95
6.3.3條件變量97
6.3.4信號量101
6.4任務間通信106
6.4.1消息隊列106
6.4.2共享內存111
6.4.3共享內存保護114
6.5實時設施116
6.5.1實時信號116
6.5.2定時器119
6.5.3周期任務的實現121
6.5.4多周期任務繫統的實現124
習題124
閱讀建議127
參考文獻127
第7章有限狀態機128
7.1有限狀態機基礎128
7.2確定性有限自動機129
7.2.1Moore機130
7.2.2Mealy機132
7.3非確定性有限自動機135
7.4有限狀態機的編程135
習題137
閱讀建議140
參考文獻140
第8章UML狀態機141
8.1狀態141
8.2轉移143
8.3事件144
8.4復合狀態145
8.4.1層次結構145
8.4.2正交性146
8.4.3子狀態機狀態147
8.5偽狀態147
8.5.1歷史偽狀態147
8.5.2進入點和退出點149
8.5.3分叉和彙入偽狀態150
8.5.4終止偽狀態150
8.6ABS繫統的UML狀態機151
習題154
閱讀建議156
參考文獻156
第9章時間Petri網157
9.1Petri網定義157
9.1.1變遷激發158
9.1.2建模能力159
9.2Petri網屬性161
9.2.1行為屬性161
9.2.2結構屬性165
9.3時間Petri網168
9.3.1確定性時間Petri網168
9.3.2時間Petri網173
習題176
閱讀建議180
參考文獻181
0章模型檢查182
10.1模型檢查簡介182
10.2時序邏輯183
10.2.1線性時序邏輯184
10.2.2計算樹邏輯190
10.2.3LTL與CTL的比較194
10.3模型檢查工具NuSMV194
10.3.1描述語言195
10.3.2格式198
10.3.3運行NuSMV199
10.4實時計算樹邏輯202
習題206
閱讀建議209
參考文獻209
1章實際問題211
11.1軟件可靠性211
11.1.1軟件錯誤211
11.1.2可靠性測量212
11.1.3提高軟件的可靠性212
11.2軟件老化和重啟213
11.3信息安全性214
11.3.1挑戰214
11.3.2常見漏洞214
11.3.3信息安全軟件設計215
11.4安全性216
11.5節電216
閱讀建議217
參考文獻217