Real-Time Systems. Design Principles for Distributed Embedded Applications. Herman Kopetz. Second Edition (Real-Time Systems. Design Principles for Distributed Embedded Applications. Herman Kopetz. Second Edition.pdf), страница 2
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. . . . . . . . . . . . . . . . . .Points to Remember . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Review Questions and Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22222324252627Simplicity. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .292.1Cognition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.1 Problem Solving . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.2 Definition of a Concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1.3 Cognitive Complexity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .2.1.4 Simplification Strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2 The Conceptual Landscape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.1 Concept Formation. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.2 Scientific Concepts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.3 The Concept of a Message. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.4 Semantic Content of a Variable . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3 The Essence of Model Building . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.1 Purpose and Viewpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3.2 The Grand Challenge . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4 Emergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4.1 Irreducibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .2.4.2 Prior and Derived Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4.3 Complex Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.5 How Can We Achieve Simplicity? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .Points to Remember . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Review Questions and Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .303032333435363738394041424343444445474949Global Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .513.152525355565758596061626364Time and Order . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1.1 Different Orders. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1.2 Clocks . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1.3 Precision and Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1.4 Time Standards. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2 Time Measurement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2.1 Global Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2.2 Interval Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2.3 p/D-Precedence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .3.2.4 Fundamental Limits of Time Measurement . . . . . . . . . . . . . . . .3.3 Dense Time Versus Sparse Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3.1 Dense Time-Base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3.2 Sparse Time-Base .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Contents4xi3.3.3 Space-Time Lattice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3.4 Cyclic Representation of Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .3.4 Internal Clock Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.1 The Synchronization Condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.2 Central Master Synchronization . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.3 Fault-Tolerant Synchronization Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . .3.4.4 State Correction Versus Rate Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.5 External Clock Synchronization . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.5.1 External Time Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.5.2 Time Gateway. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .3.5.3 Time Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Points to Remember . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Review Questions and Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6465666668697273737475767777Real-Time Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .794.1808081824.24.34.44.54.6Model Outline . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.1 Components and Messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.2 Cluster of Components. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .4.1.3 Temporal Control Versus Logical Control . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.4 Event-Triggered Control VersusTime-Triggered Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Component State .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.1 Definition of State. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.2 The Pocket Calculator Example . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .4.2.3 Ground State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2.4 Database Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .The Message Concept. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.1 Message Structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.2 Event Information Versus State Information . . . . . . . . . . . . . .4.3.3 Event-Triggered Message. . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.4 Time-Triggered Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Component Interfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .4.4.1 Interface Characterization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.4.2 Linking Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.4.3 Technology Independent Control Interface. . . . . . . . . . . . . . . .4.4.4 Technology Dependent Debug Interface . . . . . . .
. . . . . . . . . . .4.4.5 Local Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Gateway Component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5.1 Property Mismatches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .4.5.2 LIF Versus Local Interface of a Gateway Component . . . .4.5.3 Standardized Message Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Linking Interface Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.6.1 Transport Specification . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.6.2 Operational Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.6.3 Meta-Level Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.8484848586888888899091929394949595959697989999100101xiiContents4.75102102104104107108109Temporal Relations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1115.11121121121131131141141141151151161161161191201211221221231241241251251271281301301321325.25.35.45.55.66Component Integration. .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.7.1 Principles of Composability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.7.2 Integration Viewpoints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .4.7.3 System of Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Points to Remember . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Bibliographic Notes . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Review Questions and Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Real-Time Entities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .5.1.1 Sphere of Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.1.2 Discrete and Continuous Real-Time Entities . . . . . . . . . . . . . .Observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.1 Untimed Observation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.2 Indirect Observation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.3 State Observation . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2.4 Event Observation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Real-Time Images and Real-Time Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3.1 Real-Time Images. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3.2 Real-Time Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Temporal Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.4.1 Definition. . .