嵌入式實時操作系統(tǒng)及應用開發(fā)

第1章 嵌入式系統(tǒng)導論
1.1 嵌入式系統(tǒng)概述1
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程3
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的特點7
1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的分類9
1.2 嵌入式系統(tǒng)的應用領域14
1.3 嵌入式系統(tǒng)的實時性與可靠性16
1.3.1 嵌入式系統(tǒng)的可靠性16
1.3.2 嵌入式系統(tǒng)的實時性20
1.4 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢24
思考題26
第2章 嵌入式硬件系統(tǒng)
2.1 基本組成27
2.2 嵌入式微處理器29
2.2.1 嵌入式微處理器的特點29
2.2.2 主流的嵌入式微處理器34
2.3 總線45
2.3.1 AMBA總線45
2.3.2 PCI總線49
2.4 存儲器52
2.4.1 存儲器結構52
2.4.2 電子盤53
2.5 輸入/輸出接口和設備56
思考題56
第3章 嵌入式軟件系統(tǒng)
3.1 嵌入式軟件系統(tǒng)概述58
3.1.1 嵌入式軟件分類60
3.1.2 嵌入式軟件體系結構60
3.1.3 嵌入式軟件運行流程61
3.2 嵌入式操作系統(tǒng)63
3.2.1 體系結構64
3.2.2 功能及特點68
3.2.3 發(fā)展趨勢71
3.3 嵌入式軟件開發(fā)工具72
3.3.1 嵌入式軟件開發(fā)工具的分類72
3.3.2 嵌入式軟件的交叉開發(fā)環(huán)境74
3.3.3 嵌入式軟件實現(xiàn)階段的開發(fā)過程75
3.3.4 嵌入式軟件開發(fā)工具的發(fā)展趨勢87
思考題88
第4章 嵌入式實時內核基礎
4.1 嵌入式實時內核的關鍵設計問題89
4.1.1 實時性89
4.1.2 可移植性100
4.1.3 可剪裁、可配置性102
4.1.4 可靠性103
4.1.5 應用編程接口103
4.2 嵌入式實時內核的主要功能106
4.2.1 任務管理106
4.2.2 中斷管理107
4.2.3 時間管理108
4.2.4 對共享資源的互斥管理108
4.2.5 同步與通信管理111
4.2.6 內存管理114
4.2.7 I/O管理115
4.2.8 出錯處理115
4.2.9 用戶擴展管理116
4.2.10 電源管理116
4.3 嵌入式實時內核的重要性能指標119
4.3.1 概述119
4.3.2 中斷時序圖120
4.3.3 中斷延遲時間125
4.3.4 內核最大關中斷時間126
4.3.5 中斷響應時間127
4.3.6 中斷恢復時間128
4.3.7 非屏蔽中斷128
4.3.8 中斷處理時間129
4.3.9 任務上下文切換時間129
4.3.10 任務響應時間131
4.3.11 系統(tǒng)調用的執(zhí)行時間133
4.3.12 有關時間確定性的測試137
4.3.13 嵌入式實時內核的存儲開銷137
思考題138
第5章 任務管理與調度
5.1 概述139
5.2 任務141
5.2.1 任務的定義及其主要特性141
5.2.2 任務的內容141
5.2.3 任務分類142
5.2.4 任務參數(shù)144
5.3 任務管理144
5.3.1 任務狀態(tài)與變遷144
5.3.2 任務控制塊146
5.3.3 任務切換147
5.3.4 任務隊列148
5.3.5 任務管理機制153
5.4 任務調度158
5.4.1 概述158
5.4.2 基于優(yōu)先級的可搶占調度161
5.4.3 時間片輪轉調度162
5.4.4 靜態(tài)調度163
5.4.5 動態(tài)調度167
5.4.6 靜態(tài)調度與動態(tài)調度之間的比較168
5.5 優(yōu)先級反轉168
5.5.1 概述168
5.5.2 優(yōu)先級繼承協(xié)議169
5.5.3 優(yōu)先級天花板協(xié)議171
5.6 多處理器調度 179
5.6.1 概述 179
5.6.2 使用率平衡算法179
5.6.3 基于RMS的任務分配算法180
5.6.4 基于EDF的首次匹配算法181
思考題182
第6章 同步、互斥與通信
6.1 概述184
6.2 信號量186
6.2.1 信號量的種類及用途186
6.2.2 互斥信號量187
6.2.3 二值信號量188
6.2.4 計數(shù)信號量189
6.2.5 信號量機制的主要數(shù)據(jù)結構190
6.2.6 信號量機制的主要功能191
6.2.7 與信號量有關的資源配置問題193
6.3 郵箱和消息隊列193
6.3.1 任務間的通信方式193
6.3.2 消息、郵箱和消息隊列概述194
6.3.3 消息隊列機制的主要數(shù)據(jù)結構195
6.3.4 消息隊列機制的主要功能197
6.3.5 與消息隊列有關的資源配置問題199
6.4 事件199
6.4.1 事件機制概述199
6.4.2 事件機制的主要數(shù)據(jù)結構201
6.4.3 事件機制的主要功能203
6.4.4 與事件機制有關的資源配置問題205
6.5 異步信號205
6.5.1 異步信號機制概述205
6.5.2 異步信號機制與中斷機制的比較206
6.5.3 異步信號機制與事件機制的比較207
6.5.4 異步信號機制的主要數(shù)據(jù)結構207
6.5.5 異步信號機制的主要功能209
思考題210
第7章 中斷和時間管理
7.1 中斷管理211
7.1.1 概述211
7.1.2 中斷的分類212
7.1.3 中斷處理的過程 214
7.1.4 實時內核的中斷管理216
7.1.5 用戶中斷服務程序219
7.2 時間管理221
7.2.1 硬件時鐘設備 221
7.2.2 時間管理223
思考題227
第8章 內存管理和I/O管理
8.1 內存管理228
8.1.1 概述228
8.1.2 內存管理機制229
8.2 I/O管理238
8.2.1 I/O管理的功能239
8.2.2 I/O系統(tǒng)的實現(xiàn)考慮240
思考題244
第9章 嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā)
9.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模式245
9.1.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模式概述245
9.1.2 處理器及硬件開發(fā)平臺的選定249
9.1.3 操作系統(tǒng)選定251
9.1.4 開發(fā)環(huán)境選定257
9.2 實時軟件分析設計方法258
9.2.1 實時軟件的分析設計要求258
9.2.2 DARTS分析設計方法262
9.2.3 基于UML的分析設計方法273
9.3 影響系統(tǒng)性能主要因素的分析289
9.3.1 靜態(tài)優(yōu)先級調度性能分析292
9.3.2 動態(tài)優(yōu)先級調度性能分析297
9.3.3 任務計算時間的確定302
9.3.4 系統(tǒng)開銷303
思考題306
附錄CDROM內容
參考文獻