Vorwort
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Verhalten, die Betriebs- und die Informationssicherheit sind zunehmend wichtiger
geworden. Dadurch wurde es dadurch notwendig, eine dritte Auflage des englischen Originals zu publizieren. Die technischen Änderungen beeinflussten mehrere
Kapitel sehr stark. In die Kapitel wurden solche Aspekte eingebetteter Systeme aufgenommen, die Grundlagen für den Entwurf von CPS- und IoT-Systemen bilden. In
das Kapitel über Spezifikationen und Modellierung wurden partielle Differentialgleichungen und Transaction-Level Modeling (TLM) aufgenommen. Die Verwendung
dieses Buchs für das Konzept der Lehre mit vertauschten Rollen des Lernens zu
Hause und in der Hochschule (Stichwort: flipped classroom) führte zur Betrachtung
weiterer Details, v.a. im Bereich der Spezifikationen. Das Kapitel über Hardware
wurde um Mehrkern-Systeme und mehr Informationen zur Umwandlung zwischen
analogen und digitalen Signalen (einschließlich der Pulsbreitenmodulation) erweitert
und der Abschnitt über Speicher umgeschrieben. Die Beschreibungen von Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) wurden erweitert und eine Einführung in Aspekte
sicherer Hardware eingefügt. Das Kapitel über Systemsoftware wurde ergänzt durch
einen Abschnitt über Linux in eingebetteten Systemen und mehr Informationen zu
Zugriffsprotokollen auf Ressourcen. Im Kontext der Systembewertung wurden Unterabschnitte über Qualitätsmetriken, Sicherheit, Energiemodelle und thermisches
Verhalten eingefügt. Das Kapitel über die Abbildung von Anwendungen auf Ausführungsplattformen wurde komplett restrukturiert: es wurde eine Klassifikation von
Scheduling-Verfahren eingeführt und Scheduling-Verfahren für Mehrkern-Systeme
hinzugefügt. Die Beschreibung des Hardware/Software-Codesigns wurde gestrichen.
Das Kapitel über Optimierungen wurde aktualisiert und die Abbildungen wurden
überarbeitet. Übungsaufgaben und eine klarere Unterscheidung zwischen Definitionen, Theoremen, Beweisen, Code und Beispielen wurden hinzugefügt.
Aufgrund der zunehmenden Bedeutung des Zugriffs auf Wissen mit Hilfe des
Internets wurde auf der Basis der dritten Auflage eine vierte Auflage im Rahmen
einer Open Access-Lizenz erstellt. Damit werden die Inhalte des Lehrbuchs u.a.
für Studierende kostenfrei verfügbar. Für die Publikation der vierten Auflage wurden alle Kapitel wurden sorgfältig durchgesehen und ggf. aktualisiert. Fehler in der
dritten Auflage wurden korrigiert. Die Beschreibung des springenden Balls wurde erweitert. Die Darstellung von Daten- und Informationssicherheit wurde restrukturiert.
Der Bezug zur Datenanalyse und zur künstlichen Intelligenz tritt nunmehr deutlicher
hervor. Literaturhinweise wurden aktualisiert. Die Beschreibung der Begriffe Task,
Prozess, Thread und Job wurde – soweit möglich – präzisiert. Aufgrund der Erweiterungen ist es typischerweise nicht mehr möglich, das gesamte Buch in einem Kurs
im Bachelorstudium zu behandeln. Vielmehr können Lehrkräfte eine Untermenge
des Stoffes auswählen, die lokalen Anforderungen und Vorlieben entspricht.
Aufgrund eines relativ großen Interesses an der deutschen Übersetzung der ersten
englischen Auflage wurde die vorliegende deutsche Version der vierten englischen
Ausgabe erstellt. Hierfür wurden teilweise Übersetzungen der ersten Auflage durch
Lars Wehmeyer und der zweiten Auflage durch Michael Engel benutzt. Zur Vermeidung sprachlich unschöner Mischungen werden deutsche Begriffe benutzt, soweit
möglich. Dies machen wir sogar dann, wenn umgangssprachlich fremdsprachliche Begriffe benutzt werden (Beispiele: Fließband statt pipeline, Verdrängung statt