实时嵌入式系统:调度与分析的综合指南

需积分: 10 13 下载量 120 浏览量 更新于2024-07-17 1 收藏 7.04MB PDF 举报
"Real-Time Embedded Systems 1st edition 2017" 是一本专注于实时嵌入式系统设计与开发的书籍,属于Quantitative Software Engineering Series系列,由Lawrence Bernstein编辑。该系列书籍关注实时嵌入式系统的调度、资源访问控制、软件设计与开发以及高级系统建模、分析和验证的融合。 在实时嵌入式系统中,关键的知识点包括: 1. **实时性**:实时系统是指其输出必须在特定时间限制内完成的系统。这通常涉及严格的时序要求,对于例如航空航天、医疗设备或工业自动化等领域的应用至关重要。 2. **嵌入式系统**:这些是集成到更大型设备或环境中的专用计算机系统,负责特定功能。它们可能包括硬件和软件,并且在设计时通常考虑功耗、体积和成本。 3. **调度**:实时系统中的任务调度涉及到确定任务执行的优先级和时间安排,以确保满足截止期限。这可能涉及到抢占式调度、非抢占式调度或其他策略。 4. **资源访问控制**:在实时嵌入式系统中,如何管理和分配有限的硬件资源,如处理器、内存和I/O端口,是确保系统性能和可靠性的关键。这可能涉及多任务环境下并发控制和同步机制。 5. **软件设计与开发**:实时系统软件的开发需要特别关注模块化、可维护性和可扩展性。这通常包括采用面向对象设计、设计模式和特定的编程范式。 6. **高级系统建模**:系统模型可以帮助分析和预测系统的性能,这可能涉及到状态机、Petri网或形式化建模语言(如UML)。 7. **分析与验证**:对实时系统进行定量分析以评估其性能、响应时间和可靠性。这可能涉及数学模型、仿真和代码静态分析。验证确保系统满足预定的规格和标准。 8. **工程权衡分析**:在设计实时嵌入式系统时,软件工程师和系统工程师需要考虑各种因素,如成本、性能、功耗和安全性,进行定量的工程权衡分析。 9. **案例研究**:书中通过实际案例帮助读者理解理论如何应用于实际项目,这是学习和掌握这些概念的重要途径。 10. **量化的工程方法**:强调使用量化方法来评估和优化软件工程过程,如性能测试、基准测试和容量规划。 这本书籍适合软件开发者、软件工程师、系统工程师和研究生阅读,旨在通过将软件工程案例历史、定量分析和技术结合,提升他们开发有用且精心设计的软件系统的能力。