실시간 시스템 프로그래밍

시스템 프로그래밍, 실시간 환경의 도전

이연수 지음

언바운더(unbounder) 2024년 12월 28일 출간

작품소개

책소개

★ ★ ★ ★ ★ 실시간 시스템 프로그래밍의 복잡한 세계를 탐험하며, 혁신적인 기술과 응용을 마스터하세요!
★ ★ ★ ★ ★ 이 책은 실시간 환경에서의 도전과제를 해결하는 데 필요한 모든 지식을 제공합니다.

'실시간 시스템 프로그래밍: 시스템 프로그래밍, 실시간 환경의 도전'은 실시간 시스템의 핵심 원리와 최신 기술 동향을 심도 있게 다룹니다. 이 책은 실시간 시스템의 기본 개념부터 시작하여, 임베디드 시스템과의 교차점, 그리고 실시간 운영체제(RTOS)의 구조와 기능에 대해 명확하게 설명합니다. 독자들은 이론과 실제 사례를 통해 실시간 시스템이 어떻게 작동하는지를 이해할 수 있습니다.

책의 각 장은 실시간 시스템의 다양한 측면을 탐구하며, 선점형 및 비선점형 스케줄링, 우선순위 기반 스케줄링 기법, 그리고 태스크 상태 전이에 대한 깊이 있는 논의를 포함하고 있습니다. 또한, 세마포어와 뮤텍스 같은 동기화 기법, 인터럽트 관리, 메모리 할당 및 최적화 기법 등 실시간 시스템에서 필수적인 요소들을 상세히 설명합니다.

이연수는 실질적인 예제와 함께 최신 기술 트렌드를 반영하여 독자들이 실제 환경에서 적용할 수 있는 유용한 지식을 제공합니다. 자동차 내부 통신을 위한 CAN 버스, 산업용 네트워크를 위한 실시간 이더넷, IoT 시대의 무선 센서 네트워크 등 다양한 응용 분야에 대한 통찰력도 함께 담겨 있습니다.

이 책은 엔지니어, 연구자, 학생 등 실시간 시스템 프로그래밍에 관심 있는 모든 이들에게 유익한 자료가 될 것입니다. 독자들은 이 책을 통해 실시간 시스템의 복잡성을 이해하고, 이를 활용하여 혁신적인 솔루션을 개발할 수 있는 능력을 키울 수 있을 것입니다. 지금 이 책과 함께 실시간 시스템 프로그래밍의 새로운 세계로 나아가 보세요!

목차

판권 (Copyright)
글쓴이 (About the author)
이 책에 대하여 (About the book)
프롤로그 (Prologue)
목차 (Contents)
1. 실시간 시스템의 기초
- 실시간 시스템의 핵심: 시간 제약의 세계
- RTOS의 진화: 과거와 현재, 그리고 미래
- 임베디드 시스템과 실시간 시스템의 교차점
- 실시간 운영체제의 구조: 커널의 해부학
- 실시간 시스템의 응용 분야: 우리 주변의 숨은 영웅들
2. 태스크 관리와 스케줄링
- 선점형 vs 비선점형 스케줄링: 누가 더 실시간적일까?
- 우선순위 기반 스케줄링: 중요한 일부터 처리하기
- Rate Monotonic 스케줄링: 주기가 짧을수록 중요하다
- Earliest Deadline First: 마감이 임박한 일부터 처리하기
- 태스크 상태 전이: 실시간 시스템의 생명 주기
3. 동기화와 통신
- 세마포어: 실시간 시스템의 교통 신호등
- 뮤텍스: 독점적 자원 사용의 열쇠
- 우선순위 역전 현상: 높은 우선순위가 오히려 독이 될 때
- 우선순위 상속: 일시적 승진으로 문제 해결하기
- 메시지 큐: 태스크 간 대화의 창구
4. 메모리 관리
- 실시간 메모리 할당: 빠르고 예측 가능해야 한다
- 메모리 단편화 방지: 효율적인 공간 활용의 비결
- 인터럽트 지연 시간 최소화: 밀리초의 전쟁
- 중첩 인터럽트 관리: 복잡한 상황 대처법
- 소프트웨어 인터럽트: 유연한 시스템 설계
5. 시간 관리
- 고정밀 타이머 구현: 나노초 단위의 정확성
- 시간 동기화 프로토콜: 분산 시스템의 시계 맞추기
- 주기적 태스크 스케줄링: 정확한 타이밍의 비밀
- 지터 제어: 일정한 실행 간격 유지하기
6. 실시간 통신
- CAN 버스: 자동차 내부 통신의 표준
- 실시간 이더넷: 산업용 네트워크의 혁명
- 무선 센서 네트워크: IoT 시대의 실시간 통신
- 시리얼 통신 최적화: UART, SPI, I2C의 실시간 활용
7. 실시간 디버깅과 분석
- JTAG 디버깅: 하드웨어 수준의 문제 해결
- 실시간 로깅 시스템 구현: 성능 저하 없는 기록
- 실시간 프로파일링: 병목 현상 실시간 탐지
- 원격 모니터링: 필드 시스템의 실시간 관리
8. 안전성과 신뢰성
- 결함 허용 설계: 고가용성 시스템 구축
- 실시간 테스팅 기법: 극한 상황 시뮬레이션
- 형식 검증: 수학적 모델을 통한 정확성 증명
- 안전 중요 시스템 인증: DO-178C, IEC 61508 대응
9. 최신 트렌드와 응용
- 멀티코어 실시간 시스템: 병렬 처리의 도전
- AI와 실시간 시스템의 융합: 지능형 제어의 미래
- 클라우드 기반 실시간 시스템: 엣지 컴퓨팅의 진화
- 양자 컴퓨팅과 실시간 시스템: 새로운 가능성의 탐색
에필로그 (Epilogue)
출판사 리뷰 (Review)
세상의 언바운더들에게 (To Unbounder)

책 속으로

현대 사회는 실시간 시스템 없이는 상상할 수 없는 시대에 접어들었습니다. 자동차의 안전 시스템, 항공기의 비행 제어, 의료 기기의 생명 유지 기능 등 우리의 일상과 안전을 지키는 다양한 기술들이 실시간으로 작동하고 있습니다. 이러한 시스템들은 단순히 데이터를 처리하는 것을 넘어, 시간 제약 속에서 정확하고 신뢰성 있게 동작해야 합니다. 이 책은 그러한 실시간 시스템 프로그래밍의 복잡성과 매력을 탐구하기 위해 집필되었습니다.

실시간 시스템은 그 자체로 도전이자 기회입니다. 시간 제약이 있는 환경에서의 프로그래밍은 단순한 코드 작성 이상의 것을 요구합니다. 이는 효율적인 자원 관리, 우선순위 결정, 그리고 예측 가능한 성능을 확보하는 것을 포함합니다. 이러한 요소들은 실시간 시스템이 성공적으로 작동하기 위해 필수적이며, 이를 이해하고 적용하는 것은 모든 엔지니어와 개발자에게 중요한 과제가 됩니다.

이 책은 실시간 시스템 프로그래밍의 기초부터 고급 개념까지 포괄적으로 다루고 있습니다. 각 장에서는 이론적인 설명과 함께 실제 사례를 통해 독자들이 실질적인 지식을 얻을 수 있도록 구성하였습니다. 또한, 최신 기술 동향과 응용 분야에 대한 통찰력을 제공하여 독자들이 현재와 미래의 기술적 도전에 대비할 수 있도록 돕고자 합니다.

실시간 시스템 프로그래밍은 단순한 기술적 작업이 아닙니다. 이는 우리가 사는 세상을 더욱 안전하고 효율적으로 만드는 데 기여하는 중요한 분야입니다. 이 책을 통해 독자들은 실시간 시스템의 복잡성을 이해하고, 이를 통해 혁신적인 솔루션을 개발할 수 있는 능력을 키울 수 있을 것입니다. 이제 여러분과 함께 이 흥미로운 여정을 시작해 보려 합니다. 실시간 시스템 프로그래밍의 세계로 여러분을 초대합니다!

출판사 서평

★ ★ ★ ★ ★ 실시간 시스템 프로그래밍의 복잡한 세계를 쉽게 이해할 수 있는 완벽한 가이드입니다!
★ ★ ★ ★ ★ 이 책은 기술적 깊이와 실용성을 동시에 갖춘 필독서입니다.

'실시간 시스템 프로그래밍: 시스템 프로그래밍, 실시간 환경의 도전'은 이연수가 집필한 뛰어난 저작으로, 실시간 시스템의 기초부터 고급 개념까지 폭넓게 다루고 있습니다. 저자는 복잡한 이론을 명쾌하게 설명하며, 독자들이 쉽게 이해하고 적용할 수 있도록 다양한 사례와 실습을 제공합니다. 이 책은 엔지니어, 연구자, 학생 등 실시간 시스템에 관심 있는 모든 이들에게 유용한 지침서가 될 것입니다.

책의 각 장은 실시간 시스템의 핵심 요소들을 체계적으로 정리하고 있습니다. 선점형 및 비선점형 스케줄링, 우선순위 기반 스케줄링 기법, 메모리 관리와 같은 주제들은 독자들이 실시간 환경에서의 프로그래밍을 이해하는 데 필수적인 내용입니다. 또한, 최신 기술 동향과 응용 분야에 대한 통찰력을 제공하여 독자들이 현재와 미래의 도전에 대비할 수 있도록 돕고 있습니다.

이연수는 풍부한 경험과 전문성을 바탕으로 독자들에게 실질적인 가치를 전달하고자 노력했습니다. 그의 연구는 단순히 이론에 그치지 않고, 실제 산업에서의 적용 가능성을 염두에 두고 구성되어 있습니다. 자동차, 항공우주, 의료기기 등 다양한 분야에서의 사례를 통해 독자들은 실시간 시스템이 어떻게 우리의 삶을 변화시키는지를 깨닫게 될 것입니다.

결론적으로, 이 책은 실시간 시스템 프로그래밍에 대한 깊이 있는 이해를 원하는 모든 이들에게 꼭 필요한 자료입니다. 기술의 발전과 함께 변화하는 환경 속에서 이연수의 통찰력 있는 저작은 여러분에게 큰 도움이 될 것입니다. 지금 바로 이 책을 통해 실시간 시스템 프로그래밍의 세계로 나아가 보세요!

작가정보

저자(글) 이연수

이연수

이연수는 실시간 시스템 프로그래밍 분야의 권위자로, 시스템 프로그래밍과 임베디드 시스템의 융합에 대한 깊은 이해를 바탕으로 다양한 연구와 저술 활동을 이어오고 있습니다. 그는 실시간 환경에서의 소프트웨어 개발 및 운영체제 설계에 대한 폭넓은 경험을 가지고 있습니다.

이연수는 실시간 운영체제(RTOS)와 관련된 여러 기술적 도전 과제를 해결하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 그의 연구는 주로 시간 제약이 있는 시스템에서의 성능 최적화와 신뢰성 향상에 중점을 두고 있으며, 특히 우선순위 기반 스케줄링과 메모리 관리 기법에 대한 심도 있는 분석을 진행해왔습니다. 이러한 기술들은 자동차, 항공우주, 의료기기 등 다양한 산업에서 필수적으로 요구되는 요소들입니다.

그는 또한 실시간 시스템의 응용 분야에 대한 깊은 통찰력을 가지고 있으며, 이를 통해 실생활에서의 실시간 시스템 기술의 중요성을 강조하고 있습니다. 이연수는 최신 기술 트렌드를 반영하여 독자들에게 실질적인 가치를 제공하는 콘텐츠를 창출하는 데 열정을 쏟고 있습니다.