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分布式實時系統:理論與實踐 版權信息
- ISBN：9787111695660
- 條形碼：9787111695660 ; 978-7-111-69566-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
分布式實時系統:理論與實踐 本書特色
適讀人群 ：本書可作為電子與計算機工程專業以及計算機科學專業的高年級本科生和研究生的教材，也可以作為對實時系統感興趣的研究人員的參考資料。本書描述了一種自底向上的分布式實時系統軟件的設計與實現方法，內容安排經過了實際教學測試。全書共分為四部分，討論了涉及實時系統的軟件項目中常見的挑戰，并給出了一種新的方法來簡單有效地執行項目中的所有軟件工程步驟。每章都從核心概念入手，配以對相關方法和可用軟件的回顧，然后描述這些概念在示例內核中的實現，還給出了可執行代碼。只需具備計算機體系結構和操作系統的基本背景知識，就可以閱讀本書。本書可以作為電子與計算機工程專業以及計算機科學專業的高年級本科生和研究生的教材，也可以作為對實時系統感興趣的研究人員的參考資料。本書特色介紹實時系統的基本概念，包括實時系統架構和分布式實時系統。關注實時操作系統，覆蓋了任務、內存和輸入/輸出管理等概念。給出構建實時操作系統內核的詳細步驟，并使用此內核測試各種高層實現。描述周期性和非周期性調度、資源管理以及分布式調度。從高層設計方法到低層設計和實現細節，全面回顧應用程序設計過程。總結實時編程語言和容錯技術。多數章節帶有復習題、大量的C代碼和示例，還給出了一個在真實應用程序中實現所述方法的案例研究。
分布式實時系統:理論與實踐 內容簡介
這本經過課堂檢驗的教材講述分布式實時系統軟件的設計和實現，使用了自底向上的方法。本書討論了涉及實時系統的軟件項目中面臨的常見挑戰，并提出了一種簡單而有效地執行所有軟件工程步驟的新方法。每一章都以對核心概念的討論開始，并回顧了相關的方法和可用的軟件。接下來是對示例內核中概念實現的描述，以及可執行代碼。
分布式實時系統:理論與實踐 目錄
譯者序
前言
**部分 入門知識
第1章 實時系統入門2
11 引言2
12 什么是實時系統2
13 基本體系結構3
14 實時系統的特點3
15 實時系統的分類4
16 示例系統：牛奶灌裝廠5
17 本書大綱6
18 復習題6
19 本章提要6
參考文獻7
第2章 硬件8
21 引言8
22 處理器體系結構8
221 單周期數據通路9
222 多周期數據通路13
223 流水線13
224 微控制器18
23 存儲器19
231 與處理器的接口19
232 緩存19
24 輸入/輸出訪問21
241 輸入設備接口22
242 輸出設備接口22
243 內存映射I/O和隔離I/O23
244 軟件與I/O的接口23
25 多核處理器26
26 多處理器27
27 復習題27
28 本章提要28
29 練習題28
參考文獻29
第3章 分布式實時系統30
31 引言30
32 模型30
321 時間觸發和事件觸發分布式系統30
322 有限狀態機31
33 分布式實時操作系統和中間件33
331 中間件33
332 分布式調度34
333 動態負載均衡35
34 實時通信35
341 實時流量35
342 開放系統互連模型36
343 拓撲結構37
344 實時數據鏈路層38
345 控制器局域網協議38
346 時間觸發協議39
347 實時以太網40
348 實時IEEE 8021140
35 分布式實時嵌入式系統面臨的挑戰41
36 分布式實時系統示例41
361 現代化轎車41
362 移動無線傳感器網絡42
37 復習題43
38 本章提要43
39 練習題43
參考文獻44
第二部分 系統軟件
第4章 實時操作系統46
41 引言46
42 普通操作系統與實時操作系統46
43 任務管理47
431 UNIX中的任務管理48
432 任務間同步49
433 任務間通信51
434 UNIX進程間通信53
44 線程53
441 線程管理53
442 POSIX 線程54
45 內存管理57
451 靜態內存分配57
452 動態內存分配57
453 虛擬內存57
454 實時內存管理58
46 輸入/輸出管理59
461 中斷驅動I/O59
462 設備驅動程序59
47 實時操作系統綜述60
471 FreeRTOS60
472 VxWorks60
473 實時Linux60
48 復習題61
49 本章提要61
410 編程練習題61
參考文獻62
第5章 實驗性的分布式實時系統內核的設計63
51 引言63
52 設計策略63
53 低層內核功能64
531 數據結構和隊列操作64
532 多隊列調度程序67
533 中斷處理和時間管理69
534 任務狀態管理70
535 輸入/輸出管理72
54 高層內核功能74
541 任務同步74
542 任務通信76
543 使用緩沖池的高級內存管理79
544 任務管理80
55 初始化81
56 測試DRTK83
57 復習題84
58 本章提要84
59 編程練習題85
參考文獻85
第6章 分布式實時操作系統和中間件86
61 引言86
62 分布式實時操作系統86
621 傳輸層接口87
622 數據鏈路層接口87
63 實時中間件88
631 實時任務組89
632 時鐘同步90
633 選舉算法94
64 DRTK的實現96
641 初始化網絡96
642 傳輸層接口97
643 數據鏈路層接口任務100
644 組管理102
645 時鐘同步算法103
646 環形結構的領導者選舉104
65 復習題105
66 本章提要105
67 編程練習題106
參考文獻106
第三部分 調度和資源共享
第7章 單處理器獨立任務調度108
71 引言108
72 背景知識108
721 可調度性測試109
722 利用率109
73 調度策略109
731 搶占式調度與非搶占式調度110
732 靜態調度與動態調度111
733 獨立任務與非獨立任務111
74 實時調度算法分類112
75 時鐘驅動調度113
751 表驅動調度113
752 循環執行調度114
76 基于優先級的調度116
761 單調速率調度116
762 *早截止期限優先調度118
763 *低松弛度優先調度120
764 響應時間分析120
77 非周期性任務調度122
771 基本方法122
772 周期性服務器123
78 偶發任務調度125
79 DRTK的實現125
791 單調速率調度程序126
792 *早截止期限優先調度程序127
793 *低松弛度優先調度程序128
794 輪詢服務器129
710 復習題129
711 本章提要130
712 練習題131
參考文獻131
第8章 單處理器非獨立任務調度132
81 引言132
82 非獨立任務調度132
821 *遲截止期限優先算法132
822 改進的*早截止期限優先算法134
83 共享資源任務的調度135
831 火星探路者案例136
832 基本優先級繼承協議137
833 優先級置頂協議140
84 DRTK的實現141
841 LDF非獨立任務調度141
842 優先級繼承協議142
85 復習題144
86 本章提要144
87 練習題145
參考文獻146
第9章 多處理器與分布式實時調度147
91 引言147
92 多處理器調度147
921 分區調度148
922 全局調度152
93 分布式調度154
931 負載均衡154
932 聚焦尋址與投標方案156
933 伙伴算法157
934 消息調度157
94 DRTK的實現158
941 中心負載均衡任務158
942 分布式負載均衡任務160
95 復習題161
96 本章提要162
97 練習題162
參考文獻162
第四部分 應用程序設計
第10章 實時系統的軟件工程166
101 引言166
102 軟件開發生命周期166
1021 增量瀑布模型167
1022 V模型167
1023 螺旋模型167
103 實時系統的軟件設計168
104 需求分析與規格說明168
105 時序分析169
106 帶數據流圖的結構化設計169
107 面向對象設計170
108 實時的實現方法171
1081 再次討論有限狀態機171
1082 時間自動機173
1083 Petri網173
109 實時UML176
1091 UML圖解176
1092 實時特性177
1010 實用的設計和實現方法178
1011 復習題178
1012 本章提要179
1013 編程練習題179
參考文獻180
第11章 實時編程語言181
111 引言181
112 需求181
113 一個實時應用程序182
114 C/Real-time POSIX182
1141 數據封裝和模塊管理182
1142 POSIX線程管理184
1143 異常處理和底層編程187
1144 C/Real-time POSIX過程控制的實現187
115 Ada189
1151 并發190
1152 異常處理192
1153 Ada過程控制的實現193
116 Java194
1161 Java線程194
1162 線程同步195
1163 異常處理196
117 復習題196
118 本章提要197
119 編程練習題197
參考文獻197
第12章 容錯198
121 引言198
122 概念和術語198
123 故障分類199
124 冗余199
1241 硬件冗余200
1242 信息冗余200
1243 時間冗余202
1244 軟件冗余202
125 容錯實時系統204
1251 靜態調度204
1252 動態調度204
126 分布式實時系統中的容錯205
1261 失效分類205
1262 再次討論任務組206
127 DRTK的實現208
128 復習題210
129 本章提要211
1210 練習題211
參考文獻212
第13章 案例研究：無線傳感器網絡實現的環境監控213
131 引言213
132 基本思想213
133 需求規格說明213
134 時序分析和功能規格說明214
135 生成樹和簇214
136 設計思路217
137 葉子節點218
1371 高層設計218
1372 詳細設計和實現219
138 中間節點224
1381 高層設計224
1382 詳細設計和實現226
139 簇頭節點228
1391 高層設計228
1392 詳細設計和實現229
1310 匯聚節點230
1311 測試231
1312 使用POSIX線程的替代實現233
1313 本章提要233
1314 編程練習題233
參考文獻233
附錄A 使用偽代碼的一些約定234
附錄B 低層內核函數238
展開全部
分布式實時系統:理論與實踐 作者簡介
K.埃爾吉耶斯（K.Erciyes），博士，土耳其于斯屈達爾大學計算機工程系的全職教授，著有Guide to Graph Algorithms、Distributed and Sequential Algorithms for Bioinformatics 和Distributed Graph Algorithms for Computer Networks。 蔡國揚，20世紀80年代畢業于清華大學計算機系統程序設計專業，現任中山大學計算機學院高級講師，一直從事計算機系統和網絡安全架構的研究與工程實踐工作，在自主可信操作系統平臺和可信網絡的設計與實現以及工業控制系統信息安全架構等領域做出了一定貢獻。
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