Real-Time Systems

副标题：无

作者：( )C.M.Krishna，( )Kang G.Shin著;戴琼海译

分类号：

ISBN：9787302088080

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简介

简介

　　本书深入浅出地描述了实时系统的框架与工作原理，全面反映了实时系统设计的各个方面的技术与最新研究成果。本书首先分析实时系统的任务与任务调度，然后详细讨论系统的软硬件设计和编程语言的使用技巧，并阐明实时数据存储和实时通信的性能问题，最后分析容错设计、可靠性评估技术和时钟步问题。在每个章节后面附有阅读建议、习题和参考文献。　　本书结构清晰，理论和实际结合紧密，配以大量的例子和数据图表，具有系统性、先进型和实用性等特点。本书可以作为理工科大专院校高年级本科生和研究生关于实时系统课程的教材，也可供有关科技工作者参考或自学。　　1．理论性强。对许多问题用数学语言进行了形式化描述，给出了相关的公式、定义、定理，并进行了推导或证明。本书集中了两位作者从事实时系统教学和研究工作近20年所取得的成果，同时也包含了该领域国际上许多最新的研究成果。2．可读性好。每章通过许多例题阐述了相关实时系统的设计方法和性能评价方法，分析了目前许多先进的实时系统的各个方面。因此本书不仅理论性强，同时也非常注重理论联系实际，便于读者阅读。3．注重系统设计与性能评价。全书以实时系统的设计方法和性能评价方法为主线展开，讲述了多种实时系统的设计方法和性能评价方法，同时也介绍了几种进行实时系统设计和性能评价的工具。读者学会了这些设计方法和评价工具，对研究和开发其他实时系统很有帮助。4．硬件和软件结合。大多数实时来统是由硬件和软件共同组成的，本书在分别介绍硬件部分和软件部分的工作原理、设计方法和性能分析方法的同时，也给出了在设计实时系统时软件与硬件如何做到平衡。　　　　　　

第1章绪论.1

1.1汽车-司机的例子2

1.2实时计算中的问题 4

1.3实时系统的结构6

1.4任务分类7

1.5本书内容8

1.5.1结构问题8

1.5.2操作系统的问题8

1.5.3其他问题9

第2章实时系统的特征及其任务11

2.1引言11

2.2实时系统的性能度量指标11

2.2.1性能度量指标的特性14

2.2.2传统的性能评测15

2.2.3可运行性17

2.2.4代价函数和硬时间限20

2.2.5讨论22

2.3估计程序运行时间23

2.3.1源代码分析24

2.3.2流水线操作的说明26

.2.3.3高速缓冲存储器31

2.3.4虚拟内存33

2.4深入阅读的建议33

练习33

参考文献34

第3章任务分配和调度37

3.1引言37

3.1.1如何阅读本章40

3.1.2符号43

3.2经典的单处理器调度算法43

3.2.1单调速率调度算法44

3.2.2抢先式的最早时间限优先算法67

3.2.3考虑优先和互斥的情形73

3.2.4使用初始任务及另一可选任务84

3.3iris任务的单处理器调度88

3.3.1相同的线性报酬函数89

3.3.2不同的线性报酬函数92

3.3.30/1报酬函数93

3.3.4相同的凹报酬函数（没有强制执行部分）94

3.3.5不同的凹报酬函数96

3.4任务分配100

3.4.1利用率平衡算法101

3.4.2用于rm调度的next-fit算法102

3.4.3用于edf的容器打包分配算法103

3.4.4近视离线调度算法104

3.4.5集中寻址和竞标算法107

3.4.6伙伴策略110

3.4.7优先条件分配112

3.5模式转换116

3.6容错调度118

3.7深入阅读的建议122

练习123

参考文献124

第4章编程语言与工具127

4.1引言127

4.2需求语言特性127

4.3数据类型131

4.4控制结构134

4.5促进层化分解136

4.5.1blocks137

4.5.2过程和函数137

4.6封装138

4.7运行错误（异常）处理142

4.8重载和普通类146

4.9多任务147

4.10低级语言编程155

4.11任务调度156

4.11.1任务分配法则156

4.11.2输入队列法则157

4.11.3保护数据类型158

4.12定时规范158

4.13一些实验语言159

4.13.1flex160

4.13.2euclid161

4.14编程环境162

4.15实时支持167

4.15.1编译器167

4.15.2连接器167

4.15.3调试器167

4.15.4内核167

4.16深入阅读的建议168

练习168

参考文献169

第5章实时数据库171

5.1引言171

5.2基本定义171

5.3实时数据库与通用数据库172

5.3.1绝对一致性与相对一致性173

5.3.2响应时间可预测性的需要174

5.3.3acid性质的放宽175

5.4主内存数据库177

5.5事务优先级179

5.6事务中断182

5.7并发控制问题182

5.7.1保守并发控制183

5.7.2乐观并发控制185

5.8磁盘调度算法188

5.9提高预测能力的二阶段法191

5.10串行一致性的保持194

5.10.1不改变串行顺序的串行一致性..194

5.10.2改变串行顺序的串行一致性194

5.11硬实时系统数据库197

5.12深入阅读的建议201

练习202

参考文献202

第6章实时通信205

6.1引言205

6.1.1通信介质206

6.2网络拓扑209

6.2.1消息传送213

6.2.2网络体系结构问题215

6.3协议217

6.3.1基于竞争的协议218

6.3.2基于令牌的协议229

6.3.3时行时止中继协议240

6.3.4总线登记通信协议242

6.3.5分层轮询协议244

6.3.6基于时间限的协议245

6.3.7容错路由248

6.4深入阅读的建议249

练习250

参考文献251

第7章容错技术253

7.1引言253

7.2导致故障发生的原因255

7.3故障类型257

7.3.1按时间特性的分类257

7.3.2按输出特性分类258

7.3.3独立性和相关性259

7.4故障检测259

7.5故障和差错的容忍260

7.6冗余技术261

7.6.1硬件冗余261

7.6.2软件冗余270

7.6.3时间冗余——后向错误恢复的实现275

7.6.4信息冗余279

7.7数据差异性283

7.8逆向检查284

*7.9恶意的或者是拜占庭式的故障284

7.10完整的故障处理289

7.11深入阅读的建议290

练习291

参考文献292

第8章可靠性评估技术295

8.1引言295

8.2参数值的获取295

8.2.1设备故障率的获取295

8.2.2故障传播时间的测定296

*8.2.3最佳分布的选取297

8.3硬件冗余的可靠性模型298

8.3.1只有持久故障300

*8.3.2故障延迟305

8.3.3瞬时故障简介311

*8.3.4状态聚合的应用313

8.4软件错误模型314

8.5考虑时间因素319

8.6深入阅读的建议321

练习322

参考文献322

第9章时钟同步325

9.1引言325

9.2时钟325

9.3一个无容错同步算法329

9.4故障的影响332

9.5硬件实现的容错同步334

9.5.1全连接、零传播时间系统336

9.5.2稀疏互联、零传播时间系统340

9.5.3解决信号传播延迟345

9.5.4多种故障类型346

9.5.5硬件同步的优缺点347

9.6软件同步347

9.6.1交互收敛平均算法（ca1）348

9.6.2交互收敛平均算法（ca2）353

9.6.3收敛非平均算法（cna）355

9.7深入阅读的建议359

练习360

参考文献361

附录建模方法的回顾362

a.1基本概率论的复习362

a.2z变换和laplace变换364

a.3一些重要的概率分布函数367

a.3.1均匀分布函数367

a.3.2指数分布函数368

a.3.3泊松过程370

a.3.4厄兰分布372

a.3.5威布尔分布函数373

a.4马尔可夫建模的基础374

a.4.1离散时间的马尔可夫链377

a.4.2连续时间的马尔可夫链381

a.4.3马尔可夫链的一些备注386

a.4.4分步处理法392

a.5排队论的简单介绍393

a.6深入阅读的建议396

参考文献...396

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