汽车电子、航空航天和医疗设备等安全关键应用系统以高度集成的实时嵌入式(RTE)系统为构造基础。为了满足此类应用的功能复杂性、时序可预测性和高可靠性等方面的严格要求，需要完整统一的系统设计、实现、验证和分析方法。 实时嵌入式系统设计的论题非常广泛，其核心科学基础和方法涉及控制、计算机、软件和电子等多个工程领域。本书从实时计算和设计自动化两方面讨论此类系统的系统级设计方法，主要涉及硬件架构、实时操作系统、实时任务调度与共享资源访问控制、多处理器与分布式实时系统、实时嵌入式软件设计(程序结构、编程模型、实时编程语言)、形式化方法(设计、建模、验证)、建模语言与设计框架，以及常用的辅助设计工具等内容，涵盖应用软件、运行时环境和硬件系统结构等多个系统层次。书中纲要式地勾画出基于构件化设计(CBD)和基于模型化设计(MBD)范式的系统设计方法的完整视图和工程化开发过程的关键阶段，并展现了学术界的**研究成果和工业界的应用现状。 本书面向计算机专业研究生或高年级本科生，需要读者具备计算机工程、软件工程、控制工程、电子工程等相关领域的基础知识。

李曦，博士，中国科学技术大学教授级高级工程师，博导。长期主讲本科生“计算机组成原理”和研究生“嵌入式系统设计方法”等课程。负责或参与国家自然基金、国家重点研发计划等纵横向科研项目30余项，承担省部级教学研究课题多项。发表ACM/IEEE Transactions等高水平学术论文100余篇，持有相关技术专利多项。当前主要研究方向为高性能时间可预测体系结构。

前言 实时嵌入式系统或信息物理系统(CPS)具有反应式、安全关键、时序关键和分布式等重要特征，强调信息系统与物理系统的交互，其设计方法涉及控制、计算机、通信、电子等学科的融合。设计者不仅需要掌握微控制器编程技术，更需要理解和掌握实时计算理论以及完整的工程化建模、设计和分析方法，才能可预测地完成系统设计，满足严苛的设计约束。实时嵌入式系统设计理论和方法是我国制造业发展升级的核心技术，未来，嵌入式智能系统的应用将日益普及，迫切需要大量高层次专业人才投身于这一领域，但目前国内高校的相关教育比较薄弱，创新性人才培养能力相对不足。 国内外常见的培训资料或教科书往往单一地讨论基于特定嵌入式硬件平台(如ARM)或特定嵌入式操作系统(如μC/OS、FreeRTOS、Android等)的嵌入式程序编程技术，或讨论嵌入式软件工程（包括形式化方法），但都没有提供系统设计方法学的整体视图，相关知识过于分散。近年来，国外的一些嵌入式系统教科书引入了信息物理系统，包含控制工程和计算机工程的理论和方法，但对控制理论和模型的论述过多，计算机专业的学生不容易理解。 结合作者多年的教学和科研实践，通过对该领域重要课题的梳理，本书从计算机科学与技术视角出发，从实时计算和设计自动化两方面讨论实时嵌入式系统的设计问题。书中一方面讨论实时调度、资源管理和实时操作系统等实时计算理论和应用； 另一方面以构件化设计和模型化设计等工程化设计范式为基础，以自顶向下的“建模设计分析”为关键技术路线，以反应式时序行为保证为核心，深入讨论实时嵌入式系统的量化和形式化设计与分析技术。 理论、抽象和设计是一般...