分布式实时系统原理与设计方法 原书第2版

实时系统的行为确定性是个艰深的主题，需要对系统全局特性有深入的理解。准确和完整理解这个特性的主要困难在于系统的时域行为，需要在各个抽象层次上开展分析和设计，而这一直是经典的实时系统著作有所欠缺的地方。本书从体系结构层面介绍了分布式实时系统的设计，主要内容包括实时系统环境、简洁性、全局时间、实时模型、时间关系、依赖性、实时通信、能量、实时操作系统、实时调度、系统设计、验证性、物联网以及实时触发体系结构方面的内容。

 

出版者的话
译者序
中文版序
前言
第1章实时环境1
1.1实时计算机系统1
1.2功能需求2
1.2.1数据采集2
1.2.2直接数字控制4
1.2.3人机交互4
1.3时域需求5
1.3.1时域需求的出处5
1.3.2最小延迟抖动7
1.3.3最小错误检测延迟7
1.4可信需求7
1.4.1可靠性7
1.4.2安全性8
1.4.3可维护性8
1.4.4可用性9
1.4.5信息安全9
1.5实时系统分类9
1.5.1硬实时系统与软实时系统10
1.5.2失效安全系统与失效可运作系统11
1.5.3响应有保证系统与尽力而为系统11
1.5.4资源充分系统与资源受限系统12
1.5.5事件触发系统与时间触发系统12
1.6实时系统产品的市场分析12
1.6.1嵌入式实时系统13
1.6.2工厂自动化系统14
1.6.3多媒体系统15
1.7实时系统典型案例15
1.7.1管道流量控制系统15
1.7.2发动机控制器16
1.7.3自动轧钢系统17
要点回顾18
文献注解19
复习题19
第2章简约设计21
2.1认知21
2.1.1问题求解21
2.1.2概念定义23
2.1.3认知复杂性23
2.1.4简化策略25
2.2概念图谱25
2.2.1概念形成25
2.2.2科学概念27
2.2.3消息27
2.2.4变量的语义内容28
2.3建模的本质29
2.3.1目标与视角29
2.3.2设计的主要挑战30
2.4涌现行为31
2.4.1不可约性31
2.4.2基础特性和推导特性31
2.4.3复杂系统32
2.5如何开展简约设计33
要点回顾34
文献注解35
复习题36
第3章全局时间37
3.1时间和序37
3.1.1不同（性质）的序37
3.1.2时钟38
3.1.3精度和准确度40
3.1.4时间标准41
3.2时间测量42
3.2.1全局时间42
3.2.2区间测量43
3.2.3π/Δ优先序44
3.2.4时间测量的根本局限45
3.3稠密时间与稀疏时间45
3.3.1稠密时基46
3.3.2稀疏时基46
3.3.3时空划分47
3.3.4时间的周期性表示48
3.4内时钟同步48
3.4.1同步条件49
3.4.2集中式主控同步50
3.4.3容错同步算法51
3.4.4状态校正与速率校正53
3.5外时钟同步54
3.5.1外部时间源54
3.5.2时间网关55
3.5.3时间格式56
要点回顾56
文献注解57
复习题57
第4章实时模型59
4.1模型概述59
4.1.1组件和消息59
4.1.2组件集群60
4.1.3时域控制与逻辑控制61
4.1.4事件触发控制与时间触发控制62
4.2组件状态63
4.2.1状态的定义63
4.2.2袖珍计算器案例63
4.2.3基状态64
4.2.4数据库组件66
4.3消息66
4.3.1消息结构66
4.3.2事件信息与状态信息66
4.3.3事件触发消息67
4.3.4时间触发消息68
4.4组件接口68
4.4.1接口特性69
4.4.2链接接口70
4.4.3技术独立控制接口70
4.4.4技术相关调试接口70
4.4.5本地接口71
4.5网关组件71
4.5.1特性失配72
4.5.2网关组件的LIF与本地接口72
4.5.3标准化的消息接口73
4.6链接接口规格74
4.6.1传输规格74
4.6.2操作规格74
4.6.3元级规格75
4.7组件集成76
4.7.1可组合性原则76
4.7.2集成视角77
4.7.3成体系系统77
要点回顾79
文献注解80
复习题80
第5章时域关系82
5.1实时实体82
5.1.1控制范围82
5.1.2离散实时实体和连续实时实体83
5.2观测83
5.2.1不带时间戳的观测83
5.2.2间接观测84
5.2.3状态观测84
5.2.4事件观测84
5.3实时镜像与实时对象85
5.3.1实时镜像85
5.3.2实时对象85
5.4时域准确性86
5.4.1定义86
5.4.2实时镜像的分类88
5.4.3状态估计89
5.4.4可组合性考虑90
5.5持久性和幂等性90
5.5.1持久性90
5.5.2动作延迟时长91
5.5.3准确性时间间隔与动作延迟92
5.5.4幂等性92
5.6确定性92
5.6.1确定性的定义93
5.6.2一致的初始状态95
5.6.3不确定性设计成分95
5.6.4重获确定性96
要点回顾97
文献注解98
复习题98
第6章可信性99
6.1基本概念99
6.1.1故障100
6.1.2错误101
6.1.3失效102
6.2信息安全104
6.2.1安全信息流104
6.2.2安全威胁105
6.2.3加密方法106
6.2.4网络身份认证108
6.2.5实时控制数据的保护109
6.3异常检测109
6.3.1什么是异常109
6.3.2失效检测111
6.3.3错误检测111
6.4容错112
6.4.1故障假设113
6.4.2容错单元114
6.4.3成员关系服务116
6.5健壮性117
6.5.1基本概念117
6.5.2健壮系统的结构118
6.6组件重集成118
6.6.1重集成时间点119
6.6.2最小化基状态规模119
6.6.3组件重启120
要点回顾120
文献注解122
复习题122
第7章实时通信123
7.1需求123
……