嵌入式系统的实时概念

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出版者:北京航空航天大学出版社
作者:李庆
出品人:
页数:265
译者:王安生
出版时间:2004-1
价格:32.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787810773607
丛书系列:
图书标签:
  • 嵌入式
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具体描述

本书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。本书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。本书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。

好的,这是一本关于高级网络协议栈设计与实现的图书简介,内容详实,侧重于深度技术探讨和工程实践。 --- 书名:《跨域互联:高性能网络协议栈的架构、优化与前沿应用》 简介: 在当今数据驱动的计算环境中,网络已不再是简单的“管道”,而是决定系统性能和可靠性的核心竞争力所在。本书《跨域互联:高性能网络协议栈的架构、优化与前沿应用》,旨在为资深软件工程师、网络架构师以及系统程序员提供一套全面、深入且极具实战价值的指南,以驾驭复杂、高速网络协议栈的底层原理、设计哲学和极限优化技巧。 本书并非对基础TCP/IP理论的重复阐述,而是聚焦于超越标准规范的工程实践,探讨如何在现代多核处理器、高速网络接口(如100G/400G以太网)以及新兴计算范式(如DPDK、eBPF)的约束下,构建出低延迟、高吞吐、强韧性的网络基础设施。 --- 第一部分:现代网络协议栈的底层解耦与重构 本部分深入剖析了传统内核协议栈(如Linux Kernel TCP/IP栈)在面对现代应用需求时遇到的性能瓶颈,并系统性地介绍了替代架构的设计思路。 第一章:内核协议栈的性能天花板与瓶颈分析 详细阐述了中断处理开销、上下文切换延迟、锁竞争(特别是针对接收路径和发送路径的锁)以及内存拷贝(零拷贝的局限性)如何成为现代数据中心网络的性能瓶颈。我们将分析NAPI、SoftIRQ、HardIRQ之间的权衡,并使用性能分析工具(如`perf`、`ftrace`)进行实证研究。 第二章:用户空间协议栈的架构哲学(如DPDK/SPDK的深度应用) 本章转向用户空间(Userspace)的网络处理模型。重点剖析轮询模式(Polling Mode Driver, PMD)的工作机制,如何实现对网卡资源的独占式控制以避免内核中断干扰。深入讲解内存池管理(Mempool)、无锁队列(Lock-free Queues)在用户空间中的实现细节,以及如何有效管理CPU亲和性(CPU Affinity)来最大化缓存命中率。 第三章:混合架构与卸载引擎的协同 探讨如何在保持兼容性的同时,实现内核与用户空间协议栈的优势互补。详尽分析硬件卸载(如LRO/GRO、TSO/GSO、Checksum Offload)的实现原理,以及如何通过软硬协同的方式,将昂贵的通用计算任务卸载给SmartNIC或FPGA,从而解放主CPU资源进行更复杂的应用逻辑处理。 --- 第二部分:TCP/IP 协议的深度优化与定制 理解标准固然重要,但要达到极致性能,必须对核心协议进行精细调优和功能扩展。 第四章:TCP拥塞控制算法的深入剖析与定制开发 超越BBR和CUBIC的基础介绍,本章侧重于算法的可扩展性与可观测性。探讨如何基于Lossless Ethernet(如PFC/ECN)设计针对RDMA或存储网络的专用拥塞控制策略(如DCQCN或TIMELY)。讲解如何通过内核模块或eBPF技术,在不修改内核源码的前提下,动态注入自定义的拥塞信号处理逻辑。 第五章:低延迟路径的实现:UDP/QUIC的极致打磨 针对对延迟极其敏感的应用场景,深入研究QUIC协议栈的优化空间。分析TLS握手过程中的延迟分布,探讨连接迁移(Connection Migration)机制在不同网络拓扑下的表现。对于UDP路径,重点讲解如何最小化系统调用开销,实现接近裸金属的性能。 第六章:协议栈中的内存管理与数据结构优化 网络数据包的生命周期管理是性能的关键。本章详细考察`sk_buff`(或用户空间等效结构)的内存布局、引用计数机制的开销。探讨使用巨大页(Huge Pages)、专有内存分配器(如jemalloc/tcmalloc针对网络场景的优化)对TLB(Translation Lookaside Buffer)压力管理的影响。 --- 第三部分:新兴技术栈与前沿网络范式 本部分着眼于未来十年的网络基础设施发展方向,特别是软件定义网络(SDN)和可编程数据平面(P4)的实践。 第七章:eBPF在网络数据平面的革命性应用 eBPF技术为用户空间协议栈提供了前所未有的灵活性。本章详细介绍如何利用eBPF的XDP(eXpress Data Path)层级,在网卡驱动层之前实现数据包的过滤、修改和转发,从而绕过整个内核协议栈。重点演示XDP在DDoS缓解、L4负载均衡器和自定义流控中的实际部署案例。 第八章:可编程数据平面(P4)与数据中心交换机的集成 系统性地介绍P4语言的设计哲学及其对网络硬件的编程能力。我们将通过具体的P4程序实例,展示如何定义自定义的解析器、状态机和表项,从而实现传统交换芯片无法完成的复杂数据包处理逻辑,例如精确的流统计、复杂的隧道封装或应用层协议解析。 第九章:高可靠性与故障隔离机制 在高性能的同时,韧性(Resilience)至关重要。本章探讨在分布式系统中如何设计协议栈层面的健康检查和快速故障切换机制。内容涵盖网络层面的快速重传算法的增强、连接状态的持久化(Hot Standby)以及如何利用快速通道(如SR-IOV的虚拟功能状态同步)实现毫秒级的故障隔离与恢复。 --- 本书特点: 工程深度优先: 几乎所有章节都包含可复现的代码片段、性能测试结果或架构图,强调“如何做”而非仅仅“是什么”。 多视角融合: 兼顾Linux内核内核态、DPDK用户态以及P4硬件描述的视角,提供完整的系统视图。 面向复杂场景: 针对高频交易、大规模存储集群、云计算虚拟化网络等对延迟和吞吐有极致要求的应用场景提供解决方案。 《跨域互联》是构建下一代高性能、可编程网络系统的必备参考书。阅读本书后,读者将掌握从底层网卡驱动到上层应用层协议定制的全套工具链和思维框架。

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《嵌入式系统的实时概念》——这不仅仅是一个书名,对我来说,它代表着一种对极致精确和稳定性的不懈追求。我一直对那些在复杂环境中默默工作的嵌入式系统深感着迷,而“实时”二字,更是为它们赋予了一种至关重要的能力:在正确的时间点完成特定任务。我脑袋里闪过无数个场景:飞机起降时精准控制的舵面,智能电网中毫秒级的电力调度,甚至是高端摄影器材中瞬间捕捉的图像。这些都离不开对“实时”概念的深刻理解和严格实现。我迫切希望这本书能够为我揭示,究竟是什么样的技术和原理,能够让这些系统如此可靠地、如此迅速地响应外部变化。它是否会深入探讨各种实时调度算法的优劣,以及如何在资源受限的环境下做出最佳选择?是否会讲解中断处理机制,以及如何设计能够高效、确定性地响应外部事件的系统?我期待这本书能带我领略“实时”背后的逻辑,不仅仅是学习技术,更是培养一种对时间严谨性的思维模式,从而能够设计和构建出那些真正经得起考验的、高可靠性的嵌入式系统。

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这本书的标题《嵌入式系统的实时概念》触动了我内心深处对精确与高效的渴望。我一直认为,嵌入式系统之所以被称为“系统”,是因为它不仅仅是硬件的堆砌,更是软件与硬件协同作用的典范,而“实时”则是这种协同作用达到极致的体现。想象一下,无人机在空中稳定盘旋,需要不断接收传感器数据并调整姿态,这其中的每一次调整都必须在极短的时间内完成。又或者,在数字信号处理领域,数据的采样与处理速度直接决定了信号的质量。我迫不及待地想知道,这本书将如何为我揭示“实时”的奥秘。它是否会详细介绍实时操作系统(RTOS)的内部机制,比如任务的创建、调度、同步以及通信?我尤其好奇,书中是否会涉及一些高级的实时调度算法,例如Earliest Deadline First(EDF)或者Rate Monotonic(RM),以及它们在不同应用场景下的优劣势。此外,我对内存管理和中断处理在实时系统中的特殊性也很感兴趣。这本书,在我看来,将不仅仅是一次知识的积累,更是一次能力的提升。我希望它能让我摆脱对“大概”和“差不多”的容忍,教会我如何精确地计算和预测时间,如何在复杂的系统中构建一个可靠的“时间保障”,从而为我未来的嵌入式开发之路打下坚实的基础。

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《嵌入式系统的实时概念》——单是这个书名,就足以让我对它充满了无限的期待。我一直对那些在幕后默默工作、支撑着我们数字生活的嵌入式设备充满好奇,而“实时”二字,更是为它们增添了一抹神秘而又至关重要的色彩。想象一下,在紧急医疗设备中,一丝一毫的延迟都可能意味着生命的悬殊;在自动驾驶系统中,毫秒级的反应速度是安全的关键。我希望这本书能够深入浅出地剖析“实时”的精髓,它不仅仅是速度的竞赛,更是一种可预测性、可信赖性。我迫切想知道,书中是否会详细讲解那些支撑起实时性的核心技术,例如任务调度策略,如何确保重要的任务能够及时得到处理?它是否会讨论中断管理,以及如何有效处理中断,避免系统卡顿?我甚至期待书中能包含一些关于实时操作系统(RTOS)的深入分析,例如它们在资源受限的环境下如何高效运作,以及如何通过各种机制来保证实时性。这本书,对我而言,不仅仅是关于技术的知识,更是一种对精确、对可靠性的深刻理解。我渴望从中学习到如何设计出能够在各种复杂环境下都能保持稳定、高效的嵌入式系统,让我的技术视野得到一次质的飞跃。

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《嵌入式系统的实时概念》这个书名,如同一个信号,直接触动了我对系统设计中时间维度重要性的敏感神经。一直以来,我都在思考,为什么有些嵌入式系统能够如此精准地完成任务,而有些却显得迟滞、不可靠。我猜想,“实时”正是其中的关键所在。这本书,我期待它能够为我揭示“实时”的真正含义,不仅仅是快,更是一种可预测、可控的延迟。我希望它能够详细介绍那些支撑起实时性的技术基石,比如各种先进的任务调度算法,它们是如何根据优先级、截止时间等因素来安排任务执行的?书中是否会深入讲解中断处理机制,以及如何设计能够快速响应外部事件的系统?我尤其好奇,它将如何解释“硬实时”和“软实时”之间的界限,以及在不同的应用场景下,我们应该如何选择和权衡。我希望这本书能够提供清晰的理论阐述,辅以丰富的案例分析,让我能够真正理解“实时”是如何被工程化实现的。这本书,在我心中,将是一次对嵌入式系统本质的深度探索,我期望它能让我掌握一套严谨的设计方法论,从而能够构建出真正可靠、高效的实时嵌入式系统。

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《嵌入式系统的实时概念》这个书名,无疑点燃了我对那一领域前所未有的热情。我一直对那些能够精确感知、快速反应的智能设备着迷,而“实时”二字,在我看来,正是赋予这些设备生命力的关键。想象一下,汽车的安全气囊系统,需要在碰撞发生的瞬间被触发,任何犹豫都可能造成无法挽回的损失;又或者,在工业生产线上,机械臂需要精确同步,误差的累积可能导致产品报废。这些场景无不凸显了实时性的重要性。我渴望从这本书中一窥究竟,了解“实时”究竟是如何实现的。它是否会深入探讨操作系统中的时间片轮转、优先级调度等核心概念?是否会解释如何设计有效的通信机制,以确保数据在系统中能够以最小的延迟进行传递?更重要的是,我期待它能揭示那些隐藏在复杂算法背后的哲学思考,即如何在不确定和动态的环境中,为系统建立一个可靠的时间基准。这本书,对我而言,不仅仅是一本技术手册,更是一次思维的洗礼,我希望它能教会我如何用一种更加严谨、更加审慎的眼光来审视那些我们日常生活中习以为常的智能设备,理解它们背后那份对“实时”的极致追求,并从中汲取灵感,用于我未来的学习和探索。

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这本书的扉页上赫然印着“嵌入式系统的实时概念”,光是这几个字就足以勾起我对这个领域深沉的好奇心。我一直对那些隐藏在设备背后,默默执行着复杂任务的“幕后英雄”——嵌入式系统——充满敬意,而“实时”二字更是给它们蒙上了一层神秘的面纱。我脑海中浮现出无数个场景:飞机驾驶舱里精确到毫秒的指令传递,汽车发动机控制单元的瞬时响应,医疗设备生死攸关的监测与调控。这些都离不开对“实时性”的极致追求。这本书,我相信,将是一扇通往理解这些神奇世界的大门。我迫不及待地想知道,它将如何剖析“实时”的本质,是仅仅关注性能的提升,还是会深入到其背后的理论基石?它会讲解那些我闻所未闻的调度算法吗?那些让系统在不可预测的环境下依然可靠运行的“魔法”究竟是什么?我期待着能够从这本书中获得一种全新的视角,去审视那些曾经令我望而却步的复杂系统,去理解它们为何能如此精准、高效地运作,甚至在生死关头做出正确的判断。这本书不只是关于技术,它更关乎于一种对精确、对稳定、对可靠性的极致追求,一种在瞬息万变的世界中保持冷静和高效的能力。我希望它能教会我如何思考实时性,如何在设计中融入实时性,甚至在生活中也应用这种“实时”的思维方式。

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《嵌入式系统的实时概念》——这个书名本身就充满了技术的力量和对细节的严谨要求。在我看来,嵌入式系统之所以能够渗透到我们生活的方方面面,从智能手表到工业机器人,其核心竞争力就在于能够“在正确的时间做正确的事”,而“实时”正是这种能力的集中体现。我脑海中构想了书中可能包含的精彩内容:它会不会从最基础的时钟周期和节拍说起,逐步深入到中断优先级、任务调度算法,甚至是更复杂的实时性分析方法?我非常期待能够了解,当面对外部干扰或内部负载变化时,一个真正的实时系统是如何保持其响应的确定性和稳定性。是否会介绍一些经典的实时操作系统,并剖析它们的架构设计和关键特性?比如,它们是如何处理高优先级任务抢占低优先级任务的?又或者,在多核处理器环境下,如何保证任务的实时性?这本书,对我来说,不仅是一次知识的渴求,更是一种技能的磨练。我希望它能让我从一个“能用”的嵌入式开发者,成长为一个“可靠”的实时嵌入式系统开发者,能够自信地面对那些对时间精度要求极高的挑战,并且能够设计出真正符合“实时”精髓的优秀作品。

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《嵌入式系统的实时概念》——这个书名,在我看来,是嵌入式系统领域中最具挑战性也最令人兴奋的关键词组合。我一直对那些能够做出快速、精确响应的智能设备充满好奇,而“实时”二字,正是赋予它们生命力的关键。我设想,这本书会像一位经验丰富的工程师,带领我一步步揭开实时性的神秘面纱。它是否会从最基础的时钟同步和时序分析讲起,然后深入到复杂的任务调度算法,比如优先级反转、死锁避免等问题?我特别期待书中能够解释,在面对多任务并发、外部中断以及资源竞争时,一个真正的实时系统是如何保证其响应的时间确定性的。此外,我对于实时操作系统(RTOS)的内部机制也充满了疑问,比如它们是如何实现快速上下文切换的,又是如何管理内存以避免延迟的?这本书,对我而言,将是一次对“时间”在计算领域重要性的深刻理解。我希望它能教会我如何去度量、去控制、去预测时间,从而能够设计出那些在关键时刻绝不掉链子的嵌入式系统。

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翻开《嵌入式系统的实时概念》,我的目光被书名所吸引,立即联想到那些在工业自动化、智能家居、医疗设备等领域默默工作的身影。这些系统,往往需要对外部信号做出近乎瞬时的响应,任何微小的延迟都可能导致灾难性的后果。因此,“实时”二字,在我看来,是嵌入式系统最核心的竞争力。我希望这本书能够深入浅出地解释“实时”的真正含义,它不仅仅是速度快,更是一种可预测性和确定性。我想知道,作者将如何阐述时间约束在嵌入式系统设计中的重要性,以及如何通过各种技术手段来保证这种约束得到满足。例如,书中是否会讨论多任务处理的挑战,以及如何通过优先级、时钟周期等概念来管理任务的执行顺序?我特别期待书中关于中断机制的讲解,因为它在实时系统中扮演着至关重要的角色。理解中断的产生、处理以及如何避免中断风暴,对我来说是理解实时系统运作的关键。此外,我还希望书中能提供一些实际的代码示例或者伪代码,帮助我更好地理解那些抽象的理论概念。毕竟,纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。这本书,我期望它能成为我通往实时嵌入式系统设计之路上的指路明灯,让我能够清晰地认识到“实时”二字的重量,并掌握实现它的方法。

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初拿到《嵌入式系统的实时概念》这本书,我并未直接翻阅内容,而是先静下心来,想象着它可能为我描绘的蓝图。在我看来,“嵌入式系统”本身就是一个庞大的家族,从微小的传感器到复杂的航空航天控制器,其应用领域之广、技术栈之深,令人目不暇接。而“实时概念”则像是为这个家族注入了灵魂,赋予了它们生命力。我设想,书中定然会详细阐述实时操作系统的核心原理,比如任务调度、中断处理、资源管理等。我尤其好奇,它将如何解释那些看似简单的概念,例如“硬实时”与“软实时”的区别,以及它们在实际应用中各自的考量。我相信,这不仅仅是理论的堆砌,更会包含大量的工程实践和案例分析。或许,书中会介绍一些经典的实时操作系统(RTOS),并对其架构和特点进行深入剖析,例如VxWorks、RTLinux、FreeRTOS等等。我期待着它能帮助我理解,在有限的资源下,如何设计出能够满足严格时间约束的系统。这本书,对我而言,更像是一次探索之旅,我希望能在这趟旅程中,不仅仅是获取知识,更能培养一种面向实时系统的设计思维,学会如何去权衡效率与可靠性,如何在复杂度和性能之间找到最佳平衡点,最终能够独立地设计和开发出满足特定实时要求的嵌入式系统。

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中文翻译得不行。总体还是非常好的入门书。

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中文翻译得不行。总体还是非常好的入门书。

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狗屁不通的翻译

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翻译得。。。。

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中文翻译得不行。总体还是非常好的入门书。

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