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本书是实时嵌入式系统领域的权威著作，旨在为实践工程师、高年级本科生及研究生提供坚实的理论基础、行业实践回顾和动手实践经验，助力其在实时嵌入式系统行业开展工作。书中涵盖实时嵌入式系统的理论、组件设计以及系统集成等核心内容，兼顾硬实时与软实时系统，同时深入探讨了 Linux 和 RTOS 在该领域的应用。
第一部分：实时嵌入式理论（Real-Time Embedded Theory）
第 1 章：引言
阐述实时系统和嵌入式系统的基本概念，梳理两者的发展简史。
明确实时服务的定义，即需在规定截止时间内将输入转换为输出的功能模块，还介绍了实时标准（如 POSIX 1003.1 系列标准）。
第 2 章：系统资源
分析实时嵌入式系统的关键资源（CPU、内存、IO），探讨资源分析方法、实时服务效用以及调度类别（如抢占式与非抢占式调度）。
讲解循环执行体（Cyclic Executive）和调度器概念，介绍实时操作系统（RTOS）的核心功能及线程安全可重入函数。
第 3 章：处理
深入研究抢占式固定优先级策略（如速率单调调度 RM）、可行性测试（包括充分条件测试和必要且充分条件测试）。
探讨截止时间单调调度（DM）和动态优先级策略（如最早截止时间优先 EDF），分析不同调度策略的适用性和优化方法。
第 4 章：资源
聚焦最坏情况执行时间（WCET）、中间 IO、执行效率和 IO 架构，分析这些因素对系统实时性的影响及优化思路。
第 5 章：内存
介绍内存的物理层次结构、容量与分配方式、共享内存机制、ECC 内存（错误校验与纠正内存）以及闪存文件系统，强调内存管理对实时系统的重要性。
第 6 章：多资源服务
讨论阻塞、死锁与活锁问题，讲解临界区保护共享资源的方法，重点分析优先级反转及其解决方案（如优先级继承协议）。
涉及电源管理和处理器时钟调制等多资源协调相关内容。
第 7 章：软实时服务
分析软实时服务中截止时间错失的处理方式，探讨服务质量（QoS）的量化与保障方法。
介绍软实时系统的调度策略及硬实时与软实时服务混合部署的场景。
第二部分：实时嵌入式组件设计（Designing Real-Time Embedded Components）
第 8 章：嵌入式系统组件
详细介绍硬件组件（传感器、执行器、IO 接口、处理器复合体等）、固件组件（引导代码、设备驱动程序等）、RTOS 系统软件（消息队列、信号量等）以及软件应用组件。
第 9 章：传统硬实时操作系统
回顾实时调度和资源管理的演进，探讨非对称多核处理（AMP）、对称多核处理（SMP）、处理器核心亲和性等概念，展望 RTOS 的未来发展方向。
第 10 章：开源实时操作系统
以 FreeRTOS 为例，介绍开源 RTOS 作为专有 RTOS 替代方案的优势，涵盖其平台支持、工具链及实时服务编程基础。
第 11 章：将嵌入式 Linux 集成到实时系统
分析嵌入式 Linux 在实时系统中的应用，包括其作为非实时管理和用户界面层的角色，以及通过补丁改善 Linux 实时性的方法，探讨 Linux 在软实时系统中的应用及相关工具。
第 12 章：调试组件
介绍异常处理、断言、返回码检查、单步调试、内核调度器跟踪等调试方法和工具，助力开发者排查系统问题。
第 13 章：性能调优
讲解性能调优的基本概念、硬件支持的剖析与跟踪、软件性能监控构建以及基本优化策略，提升系统性能。
第 14 章：高可用性与可靠性设计
阐述可靠性与可用性的异同，探讨可靠软件的设计方法、设计权衡以及故障安全设计的层次化方法。
第三部分：系统集成（Putting it All Together）
第 15 章：系统生命周期
概述系统生命周期，涵盖需求分析、风险分析、高层设计、组件详细设计、单元测试、系统集成与测试、回归测试以及配置管理与版本控制等阶段。
第 16 章：连续媒体应用
聚焦视频、音频相关的实时处理，包括视频格式、编解码器、流媒体以及相关分析与调试方法，还涉及网络语音协议（VoIP）。
第 17 章：机器人应用
以机械臂为例，探讨机器人系统中的驱动、末端执行器路径规划、传感、任务分配以及自动化与自主性等实时相关技术。
第 18 章：计算机视觉应用
介绍目标跟踪、目标识别的图像处理方法、相机特性描述、像素与伺服坐标映射以及立体视觉等计算机视觉在实时系统中的应用。
附录与补充内容
附录 A：术语表：解释实时嵌入式系统领域的关键术语，便于读者理解专业概念。
附录 B：关于 DVD：说明随书附带 DVD 中的内容（包括示例代码、实验和项目等）。
附录 C：风河系统 Workbench/VxWorks 大学计划：介绍相关的学术资源和支持。
附录 D：实时与嵌入式 Linux 发行版及资源：提供 Linux 在实时嵌入式领域的实用资源信息。
书籍特点
理论与实践结合：既有扎实的实时系统理论基础，又包含丰富的实例和实验项目，帮助读者将理论应用于实践。
涵盖范围广泛：全面覆盖硬实时与软实时系统、多种操作系统（RTOS、Linux）、各类应用场景（机器人、计算机视觉等）。
紧跟技术发展：新增关于 FreeRTOS、嵌入式 Linux 集成以及 RTOS 多核支持等内容，反映领域内的最新技术进展。
实用性强：提供大量代码示例、调试与性能调优方法，为工程师和学生提供直接可用的技术指导。
本书适合从事实时嵌入式系统开发的工程师、研究人员，以及相关专业的本科生和研究生阅读，是学习和实践实时嵌入式系统的重要参考资料。