Real-Time Concepts for Embedded Systems

《嵌入式系统的实时概念》首先从真实世界入手介绍了实时和嵌入式系统的概念及未来的发展趋势、嵌入式系统开发的基础知识和初始化问题；接着，介绍了实时操作系统，详细论述了实时操作系统中的任务、信号灯、消息队列、其他内核对象以及RTOS服务。其中，深入讨论了异常和中断、计时器和计时器服务、I/O子系统以及内存管理问题，并给出了这些服务的典型操作和使用方式。《嵌入式系统的实时概念》依据由表及里的方法，讲述了分解实时嵌入式应用系统中并发模块的方法；从通信和同步角度论述了资源的使用以及普遍使用的实际设计模式；从理论角度论述了实时中死锁发生的原因和解决死锁的方案。《嵌入式系统的实时概念》对于国内软件企业中将要和正在从事实时嵌入式系统开发和管理的技术人员具有较高的参考价值；对于计算机工程与技术、电子、信息及通信等相关专业的师生，特别是软件学院有意从事实时嵌入式系统开发的学生，也是一本很好的参考书。 《嵌入式系统的实时概念》这本书深入浅出地介绍了嵌入式系统以及实时系统的基础知识，阐述了它们在未来发展中的重要地位和当前技术趋势，并对嵌入式系统开发的关键问题进行了探讨。书中详尽地讲解了实时操作系统（RTOS）的核心组成部分，包括任务管理、同步机制、通信机制以及内存管理等，并通过实例加深对这些概念的理解。同时，还介绍了如何使用RTOS提供的服务，例如异常和中断处理、计时器管理、I/O子系统以及内存管理等问题。此外，书中还探讨了在并发环境下模块化实时嵌入式应用的方法，同步和通信的策略，以及通用设计问题。 1. 嵌入式系统与实时系统概念： 嵌入式系统通常是指那些被嵌入到一个更大系统中，用以实现对那个系统进行控制或监视功能的计算机系统。它们往往具有特定的功能，运行在有限的资源条件下，如CPU速度、内存大小和功耗等都有严格限制。实时系统则是指在规定时间内必须完成特定任务的系统。它们要求能够及时响应外部事件，保证系统的时间响应特性，对于实时系统来说，时间的准确性至关重要。 2. 实时操作系统（RTOS）： RTOS是专为实时应用设计的操作系统，它能够确保任务按照预定的时间约束执行。RTOS通常包括一些基本的内核对象，如任务（Task）、信号灯（Semaphore）、消息队列（Message Queue）等。任务是RTOS中最小的可调度单位，负责执行特定的代码序列。信号灯常用来进行任务之间的同步，而消息队列则用于任务间的异步通信。 3. 实时操作系统的服务： RTOS提供的服务包括异常和中断管理、计时器服务、I/O子系统和内存管理等。异常和中断管理机制能够使系统及时响应外部事件。计时器服务允许系统为任务提供基于时间的操作。I/O子系统在RTOS中负责管理各种输入输出设备，而内存管理则涉及如何在有限的资源下合理分配和使用内存。 4. 实时系统设计中的并发与同步问题： 在实时系统中，由于通常有多个任务需要执行，因此并发和同步问题显得尤为关键。为了保证任务之间的正确交互，避免资源冲突，系统设计时需要考虑到任务间的同步机制和通信策略。 5. 实时系统设计模式与死锁处理： 设计实时系统时，还会遇到诸如死锁的问题，它是指多个任务因为争夺资源而无限期地相互等待。为了预防和解决死锁，设计者需要深入了解死锁的产生原因，并在设计时采取相应的策略和机制来避免死锁的发生。 6. 嵌入式系统的初始化： 书中还详细讲解了嵌入式系统初始化的问题，初始化是嵌入式系统开始运行前的必要步骤，它包括硬件的初始化、系统的配置以及内核对象的启动等。 《嵌入式系统的实时概念》这本书对软件企业中的技术人员来说，是一本极具价值的参考书，可以帮助他们深入理解实时嵌入式系统的设计和实现。同时，对于计算机工程、电子、信息和通信等相关专业的师生，特别是有意从事实时嵌入式系统开发的学生，也具有很高的指导意义。通过本书的学习，读者可以掌握实时嵌入式系统编程的基础概念、设计流程、可用的工具与方法，并能有效地实施到实际的项目开发中去。