October 27, 2014
febby
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Moderne Realzeitsysteme kompakt: Eine Einführung mit Embedded Linux: Praxis und Theorie mit Embedded Linux
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Klappentext
Diese Einführung vermittelt system- und softwarespezifische Aspekte moderner Realzeit- bzw. Echtzeitsysteme und berücksichtigt dabei die tiefgreifenden Fortschritte der jüngsten Zeit. Behandelt werden u.a. folgende Themen:- Aufbau und zeitliche Charakterisierung von Realzeitsystemen- Realzeitbetriebssysteme- Nebenläufige Realzeitprogrammierung- Realzeitarchitekturen- Betriebs- und IT-Security- Nachweis der RealzeitfähigkeitMithilfe zahlreicher Codebeispiele erklären die Autoren moderne Techniken wie das Reservieren von CPU-Kernen, den Umgang mit Threaded-Interrupts, die Parametrierung von Schedulingverfahren sowie das Messen von Differenzzeiten.Das Buch geht aufgrund der großen Verbreitung und der besonderen Eigenschaften auf Embedded Linux ein, dabei allerdings unabhängig von einer spezifischen Plattform oder einer bestimmten CPU. In Beispielen werden meist die verbreiteten x86- oder ARM-Architekturen verwendet.Neulinge auf dem Gebiet der Realzeitsysteme – etwa Studenten der Informatik, Elektrotechnik oder Mechatronik – erhalten in diesem Buch einen praxisorientierten Einstieg in das Thema. Erfahrene Software-Entwickler und Systemarchitektenkönnen die hier vorgestellten aktuellen Techniken direkt in eigenen Projekten einsetzen.
Über den Autor und weitere Mitwirkende
Jürgen Quade studierte Elektrotechnik an der TU München. Danach arbeitete er dort als Assistent am Lehrstuhl für Prozessrechner (heute Lehrstuhl für Realzeit-Computersysteme), promovierte und wechselte später in die Industrie, wo er im Bereich Prozessautomatisierung bei der Softing AG tätig war. Heute ist Jürgen Quade Professor an der Hochschule Niederrhein, wo er u.a. das Labor für Echtzeitsysteme betreut. Seine Schwerpunkte sind Echtzeitsysteme, Embedded Linux, Rechner- und Netzwerksicherheit sowie Open Source. Als Autor ist er vielen Lesern über das dpunkt-Buch 'Linux-Treiber entwickeln' und die regelmäßig erscheinenden Artikel der Serie 'Kern-Technik' im Linux-Magazin bekannt. Michael Mächtel ist Professor für Betriebssysteme an der Hochschule für Technik, Gestaltung und Wirtschaft in Konstanz, wo er u.a. das Labor für Systemsoftware und Realzeitsysteme betreut. Nach dem Studium der Elektrotechnik an der TU München arbeitete er im Bereich Fahrzeugtechnik. In seiner Promotion untersuchte er die Ursachen für Latenzzeiten in Realzeit-Betriebssystemen. Seit mehr als 20 Jahren arbeitet Michael Mächtel sowohl an der Universität als auch in der Wirtschaft im Embedded-System-Umfeld. Seine engeren Fachgebiete sind Betriebssysteme und Systemsoftware, Realzeitsysteme sowie Embedded Systems mit Schwerpunkt Embedded Linux.
Produktinformation
Taschenbuch: 284 Seiten
Verlag: dpunkt.verlag GmbH; Auflage: 1., Auflage (4. Oktober 2012)
Sprache: Deutsch
ISBN-10: 3898648303
ISBN-13: 978-3898648301
Größe und/oder Gewicht:
16,5 x 2,3 x 23,6 cm
Durchschnittliche Kundenbewertung:
3.7 von 5 Sternen
3 Kundenrezensionen
Amazon Bestseller-Rang:
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Wie bereits bekannt, die Bücher sind hilfreich und gut sich in die Materie einzuarbeiten. Üben durch Anwenden benötigt natürlich Ausdauer und Einsatz. Es macht Spaß mit den Büchern in meiner Werkstatt zu "Arbeiten"!
Ich habe mir dieses Buch auf Empfehlung des Autors Jürgen Quade zur Prüfungsvorbereitung gekauft und bereue diesen Kauf nicht. Er erklärt teilweise sehr theoretisch wie die einzelnen Komponenten eines modernen Betriebssystems funktionieren, wie sich diese auf das Zeitverhalten auswirken und schließlich wie man diese einzelnen Komponenten möglichst genau programmtechnisch ansteuert.Jedoch finde ich, es Schade, dass es in diesem Buch kaum Programmieraufgaben gab. In seiner Vorlesung wird zur Übung der praktischen Anwendung eine Steuersoftware für eine Carrerabahn entwickelt. Deswegen gibt es von mir jetzt nur 4 Sterne.
Um eine Rezension eines Fachbuches vornehmen zu können muss immer die Zielsetzung des Buches und seine Zielgruppe beachtet werden. Daher bekommt das Buch von mir zwei wohlwollend vergebene Sterne. Wenn ich es als klassisches Fachbuch für Fachkräfte bewerten würde erhielte es keinen Stern.Das Buch teilt auf seinem rückwärtigen Infoblock mit, sich an Neulinge, Studenten, sowie an erfahrene Softwareentwickler und Systemarchitekten zu wenden. Ich finde das eine sehr interessante Gruppe und einen hohen Anspruch an ein Buch in dem sich Neulinge, sowie erfahrene Systemarchitekten angesprochen fühlen sollen. Ich frage mich welche Gemeinsamkeiten des Informationsbedarfes diese beiden Gruppen haben mögen. Die Zusammenstellung der Kapitelthemen erscheint zumindest sinnreich.Das Lesen dieses Buches fällt dann doch solchen Menschen schwer, die viel Sach- und Fachtexte zu lesen und wissenschaftliches Arbeiten gewöhnt sind. Das Buch ist angefüllt mit nicht widerlegbaren Verallgemeinerungen und Allgemeinaussagen zu Sachlagen, deren Untersuchungsnachweis die Autoren zuindest nach meinem Verständnis der angegebenen Daten und Quellen nach, nicht rühmen können. Da finden sich Aussagen wie "In modernen Realzeitsystemen werden meistens ...." oder "In einem Standard OS ... ist überwiegend ...".Der Leser fragt sich was moderne Realzeitsysteme wohl ausmacht und worin sich unmoderne von modernen Realzeitsystemen unterscheiden. Besonders interessant erscheint hier die Frage wie die Autoren zu der Einschätzung gelangt sind, eine quantitative Einordnung der Häufigkeitsverteilung über alle existierenden Entwicklungsprojekte vornehmen zu können. Vielleicht ist es auch spannend zu recherchieren was Standard OS sind (gemeint ist der Begriff Standardbetriebssysteme) und welche Betriebssysteme nicht zum Standard gehören. Es werden Pseudobegrifflichkeiten verwendet, Insiderslang und vermeintliche Fachbegriffe die ohne Erläuterung "vom Himmel fallen". Es werden Listings abgedruckt, die nicht erläutert werden und nur der Erbauung der Komplexität des Themas dienlich scheinen. Nicht wenige Aussagen beginnen mit Sätzen, dass es sich beim Folgenden um recht komplizierte Vorgänge handele, oder ähnlich daramaturgischen Eigenaufwertungen der Autoren.Im Weiteren stellen die Autoren die Mittel und Arbeitswege von Echtzeit embedded Entwicklungsarbeit mit recht wenig Eindringtiefe dar und beschränken sich bei der Angabe von Arbeitsmehtoden wiederum auf Allgemeinposten. So erscheint den Autoren es nicht möglich ein Echtzeitsystem deterministisch, oder auch nur zuverlässig zu debuggen und der Embedded Werkzeugkasten bleibt eine magic box aus unzuverlässigen Logausgaben, oder Blicken auf LEDs oder Oszilloskope. Für den studentischen Laborbetrieb mag das zutreffen, für erfahrene Systemarchitekten, die die Autoren ja begeistern wollen, ganz sicher nicht. Dass es in der Embedded Echtzeitwelt durchaus eine sehr große Anzahl an analytischen Werzeugen gibt, die Systemauslastung, Zeitverhalten, Ereignisse und Zustände im Detail und ebenso auch statistisch erfassen lassen verschweigen die Autoren. Es entsteht beim Leser eine Stimmung der Hilflosigkeit und des Ausgeliefertseins gegenüber der doch so komplizierten Technik.Trotz des eigentlich recht umfangreichen Themas, welchem sich die Autoren widmen wollen, finden sie auf gut 260 Seiten noch hinreichend Platz für allgemeine Softwareentwicklungsthemen wie UML anhand von zwei Diagrammtypen auf 5 Seiten, so im vorbeigehen. Auf 20 Seiten gibt es noch einen Einsprung in Safety und Security. OK sie haben es immerhin erwähnt. Was das im Kontext der Realzeitsysteme mit embedded Linux zu tun hat bleibt fraglich. Nach Angabe der Autoren ist der Hintergrund, dass moderne Realzeitsysteme "heutzutage" vernetzt sind. Meines Dafürhaltens sind solche Systeme vernetzt die Informationsaustausch benötigen und solche nicht, die keinen benötigen. Was das im speziellen mit Echtzeitsystemen zu tun haben soll ist mir unklar. Das galt dann aber auch schon immer, auch für die nicht "modernen Systeme".Wenn ein Student, der am Vorlesungsbetrieb der Autoren teilnimmt der Ansicht ist, dass anhand des Buches die Studienrichtschnur besser verfolgt werden kann so mag ich der Ansicht nachgeben. Generell würde ich weder Neulingen, noch Studierenden dieses Buch empfehlen, denn es vermittelt einen sehr indifferenten Blick auf die Welt der eingebetteten Echtzeitsysteme. Der Selbstanspruch des Praxisbezugs bleibt ohne weiteren Kommentar auf der Strecke.Sachliche Themen im Buch, wie z.B. die Einordnung von Echtzeitanforderungen, oder die Implementierungsentscheidungen, zu HW-Interrupt, SW-Interrupts, oder zu Threads sind grundsätzlich nicht falsch gegeben, aber die Art der Darstellung vermittelt einen übervereinfachten verallgemeinerten Eindruck zu den Entscheidungsgrundlagen, die in der realen Welt der Realzeitsysteme bestehen. Detailbetrachtungen von isolierten Aufgaben wären zum tieferen Verständnis dieser Anforderungen hilfreich gewesen.Im Buch werden hier z.B. Pauschalangaben von "typischen Zykluszeiten von 20-200ms" gemacht. Typisch für was bitte? Es gibt Echtzeitzyklen im µs-Bereich und ebenso im Minutenbereich. Spätestens wenn von "weichen Echtzeitsystemen" die Rede ist, sollte jedem Entwickler der ein belastbares und zuverlässiges Produkt bauen soll, der Geduldsfaden reißen.Nach dem Konsum des Buches bleibt die Frage im Raum stehen warum ich das Buch gelesen haben soll, was es mir eigentlich vermitteln wollte und vor allem, was ich denn nun wirklich daraus gelernt habe.Für ein gutes Verständnis von eingebetteten Linuxsystemen empfehle ich "Embedded Linux Primer 2nd ed." von Christopher Hallinan (Prentice Hall). Es vermitteln klar und ohne Schnörkel die Grundlagen von embedded Linux, Aufbau, Systemnebenbedingunen, Umgang, Kernelbau, Initialisierung, Bootvorgänge und schafft es die Abhängigkeit von Hardware deutlich zu machen ohne zu dramatisieren. Es geht detailliert auf Entwicklungswerzeuge mit Hardwarebezug ein wie z.B JTAG und erläutert Kernel Debugging Techniken. Darüber hinaus geht es differenziert auf das Thema Linux und Real Time Fähigkeit ein, besonders unter Einbeziehung von Hardware abhängigen Aspekten. Zugegebenermaßen nimmt sich der Autor 600 Seiten Platz für seine Ausführungen. Mit ca 40 eur liegt es aber nur maßvoll über dem Preis der "modernen Realzeitsysteme".Wer sich mehr mit Echtzeisystemen beschäftigen möchte dem sei empfohlen sich an die Whitepaper der System- und Hardwarehersteller und der jeweiligen Community zu wenden. Denn diese Aspekte sind letztendlich sehr nah an der jeweiligen Systemlösung zu betrachten und haben in allgemeinen Bertachtungen nur maßvollen Wert. Es finden sich gute Untersuchungen von statistischen Eigenschaften von Latenzzeiten und Auslastungsuntersuchungsmethoden.Für die Praxiswilligen: Alle größeren Chiphersteller bieten hier ein sehr dichtes Koningent an Arbeitsergebnissen und kostenlosen Veröffentlichungen zum Thema Echtzeiteigenschaften. Foren stehen jeder konkreten Frage bereitwillig gegenüber und in den Wikis zu den jeweiligen Hardwarelösungen finden sich die erforderlichen Untersuchungen, User Guides, White Paper einschließlich der benötigten Labore und EVMs um hier belastbares Wissen zu Echtzeitsystemen zu sammeln. Sehr kostengünstige EVMs mit Lehrvideos, und Softwareworkshops werden von einer großen Gruppe von Drittanbietern breeitgestellt. Hier wird auch das notwenige Wissen gut organisiert bereitgestellt.Wie immer möchte ich betonen, dass meine Rezension eine persönliche Ansicht darstellt und keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder Richtigkeit erhebt. Sollten sachliche oder fachliche Fehler vorliegen bitte ich um Mitteilung, ich werde es umgehend korrigieren.Zu den Autoren sei gesagt, dass ich hier keine Respektlosigkeit, oder Kritik an ihrer studentischen Arbeit vorgetragen haben möchte. Meine Rezension bezieht sich allein auf das vorliegende Buch.Viel Spaß bei den Arbeiten an Echtzeitsystemen, ob nun modern oder unmodern :)
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