JAVA-BASED REAL-TIME PROGRAMMING

Contents
I Concurrent programming in Java ® 9
1 Introduction 11
2 Fundamentals 17
2.1 Software execution is performed sequentially . . . . . . . . . . . 17
2.2 Our physical world is parallel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 Parallel computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4 Concurrency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.4.1 Event processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.4.2 Time and encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4.3 Programming of parallel sequences . . . . . . . . . . . . 25
2.5 Interrupts, pre-emption, and reentrance . . . . . . . . . . . . . 26
2.5.1 Obtaining the time base . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5.2 Pre-emption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5.3 Reentrance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.6 Models of concurrent execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.6.1 Fundamental abstractions . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.6.2 Concurrency in Java . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.6.3 Processes and interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.7 Multi-process programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.8 Object interaction and encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.9 Software issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3 Multi-Threaded Programming 41
3.1 Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.1.1 Thread creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.1.2 Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.1.3 Sleeping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.1.4 Race conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.1.5 Scheduling – Priorities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.1.6 Thread interruption and termination . . . . . . . . . . . 51
3.1.7 The Thread class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.2 Resources and mutual exclusion – Semaphores . . . . . . . . . 55
Contents
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