嵌入式系統(tǒng)的實時概念

定　價：￥32.00

作　者：	（美）李慶（Qing Li）著；王安生譯；王安生譯
出版社：	北京航空航天大學出版社
叢編項：	嵌入式系統(tǒng)譯叢
標　簽：	嵌入式計算機

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ISBN：	9787810773607	出版時間：	2004-06-01	包裝：	膠版紙
開本：	23cm	頁數：	265	字數：

內容簡介

　　嵌入式系統(tǒng)無所不在，并且在現代日常生活中扮演著重要的角色。嵌入式系統(tǒng)也是多樣化的，在消費類電子產品中，如數碼相機、DVD播放器和打印機；在工業(yè)機器人中；在先進的航空航天器中，如導彈制導系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)；在醫(yī)療設備中，如強心劑無節(jié)律監(jiān)視器和強心劑心律調整器；在汽車設計中，如燃料加注系統(tǒng)和自動剎閘系統(tǒng)，到處可以找到嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)深深地改變了我們今天的生活方式，也將繼續(xù)改變我們明天的生活方式。嵌入式系統(tǒng)編程是一門特殊的學科，要求嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)者具有多種技術領域的工作知識。這些領域覆蓋從低層的硬件設備、編譯技術和調試技術，到實時操作系統(tǒng)的內部工作和多線程應用設計。這些要求可以難倒新進入嵌入式世界的程序員，學習過程很長而且強度很大。這樣，我感到有責任通過實踐的討論和演示，分享我的知識經驗，使你跳過嵌入式系統(tǒng)項目的起始階段。有些書用更傳統(tǒng)的方法，主要集中在控制基本硬件設備的低層的驅動程序和軟件上。另一些書提供使用面向對象的方法和建模語言的高層抽象方法。然而，本書架起了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的高層抽象建模概念和低層的基本編程方面的橋梁。貫穿本書的討論來自于多年商業(yè)嵌入式系統(tǒng)的設計和實現、從先前的錯誤中學到的經驗、從他人處獲得的才智以及學術研究的結果。這些因素聚在一起，形成了非常有用的且可以在實時嵌入式項目中實際應用的洞察力、指導和建議。本書用詳細的實例說明了實時嵌入式系統(tǒng)的關鍵概念，并提供了與設計問題和解決方案相關的工業(yè)化知識。本書提供了豐富的可立即用于嵌入式建造的模塊集合，以便加快你的開發(fā)工作和提高生產效率。我希望當你開始著手開發(fā)時，《嵌入式系統(tǒng)的實時概念》一書能成為你的一本關鍵參考書。如果你希望通過E-mail得到消息的更新，請發(fā)E-mail到：rtconcepts@news.cmpbooks.com。如果對本書有建議、糾錯或其他問題，請發(fā)E-mail到：qingli@speakeasy.net。

作者簡介

　　Qing Li，現任Wind River系統(tǒng)公司高級體系結構師，具有4項嵌入式內核和網絡協(xié)議設計領域的專利。他從事12年的工程，包括作為責任工程師設計和開發(fā)協(xié)議棧以及用于通信與網絡領域的嵌入式應用的專家。Qing是Wind River嵌入式Ipv6產品的領頭體系的體系結構師，而且活躍在多種Ipv6開創(chuàng)階段的前沿。以前，Qing具有自己的公司，為通信工業(yè)開發(fā)軟件。另外，他是4個成員的Silicon Valley發(fā)起者之一，并為安全工業(yè)的嵌入式生物學統(tǒng)計設備開發(fā)了具有專利的算法。Qing從University of Alberta in Edmonton，Alberta，Canada得到計算機科學的學士學位（bachelor of science）；從Santa Clara University，Santa Clara，CA，USA的Distinction in Computer Engineering獲得碩士學位（masters of science）。其工作集中在Advanced High Performance Computing上。Qing是Association for Computing Machinery的成員和IEEE Computer Society的成員。Caroline Yao，具有15年的技術和商業(yè)軟件領域的經驗和6年嵌入式市場的經驗。她是產品開發(fā)、產品管理、產品市場、商業(yè)開發(fā)和戰(zhàn)略聯盟方面的專家，她也是一個專利的共同發(fā)明人和COUS專利（June 12，2001）“System and Method for Providing Cross0Development Application Design Tools and Services Via a Network”的持有人。Caroline從University of California Berkeley獲得Bachelor of Arts in Statistics。

圖書目錄

第1章引論
1.1 現實生活中的嵌入式系統(tǒng)實例2
1.1.1 家庭環(huán)境中的嵌入式系統(tǒng)2
1.1.2 工作環(huán)境中的嵌入式系統(tǒng)3
1.1.3 娛樂活動中的嵌入式系統(tǒng)3
1.1.4 定義嵌入式系統(tǒng)5
1.1.5 嵌入式處理器和應用意識5
1.1.6 硬件和軟件協(xié)同設計模型7
1.1.7 交叉平臺開發(fā)7
1.1.8 軟件存儲和升級性8
1.2 實時嵌入式系統(tǒng)9
1.2.1 實時系統(tǒng)10
1.2.2 實時系統(tǒng)的特性12
1.2.3 硬和軟實時系統(tǒng)13
1.3 嵌入式系統(tǒng)的未來15
1.4 記住的要點15
第2章開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的基礎
2.1 引言 16
2.2 鏈接器和鏈接過程概貌17
2.3 可執(zhí)行和鏈接格式20
2.4 可執(zhí)行映像映射到目標機嵌入式系統(tǒng)23
2.4.1 鏈接器命令文件24
2.4.2 映射可執(zhí)行映像27
2.4.3 實踐中的例子28
2.5 記住的要點30
第3章嵌入式系統(tǒng)初始化
3.1 引言31
3.2 目標機系統(tǒng)工具和映像傳輸32
3.2.1 嵌入式裝載器33
3.2.2 嵌入式監(jiān)視器34
3.2.3 目標機調試代理35
3.3 目標機自舉案況35
3.3.1 數據用RAM從ROM執(zhí)行37
3.3.2 映像從ROM傳輸后從RAM上執(zhí)行39
3.3.3 從宿主機傳輸映像后從RAM上執(zhí)行40
3.4 目標機系統(tǒng)軟件初始化順序42
3.4.1 硬件初始化43
3.4.2 RTOS 初始化44
3.4.3 應用軟件初始化45
3.5 片上調試45
3.6 記住的要點46
第4章實時操作系統(tǒng)介紹
4.1 引言47
4.2 操作系統(tǒng)的簡要歷史48
4.3 定義RTOS49
4.4 調度器50
4.4.1 可調度實體50
4.4.2 多任務51
4.4.3 上下文切換51
4.4.4 分發(fā)器52
4.4.5 調度算法52
4.5 對象54
4.6 服務54
4.7 RTOS的關鍵特性55
4.7.1 可靠性55
4.7.2 可預測性56
4.7.3 性能56
4.7.4 緊湊性56
4.7.5 可剪裁性57
4.8 記住的要點57
第5章任務
5.1 引言58
5.2 定義一個任務59
5.3 任務狀態(tài)和調度60
5.3.1 就緒狀態(tài)62
5.3.2 運行狀態(tài)64
5.3.3 阻塞狀態(tài)64
5.4 典型的任務操作65
5.4.1 任務創(chuàng)立和刪除65
5.4.2 任務調度66
5.4.3 獲得任務信息68
5.5 典型的任務結構68
5.5.1 運行到完成的任務68
5.5.2 無限循環(huán)任務69
5.6 同步、通信和并發(fā)69
5.7 記住的要點70
第6章信號燈
6.1 引言71
6.2 定義信號燈71
6.2.1 二值信號燈72
6.2.2 計數信號燈73
6.2.3 互相排斥（互斥）信號燈74
6.3 典型的信號燈操作76
6.3.1 創(chuàng)立和刪除信號燈76
6.3.2 獲取和釋放信號燈77
6.3.3 清除信號燈的任務等待列表78
6.3.4 獲取信號燈信息78
6.4 典型的信號燈使用79
6.4.1 等待和信號同步79
6.4.2 多任務等待和信號同步80
6.4.3 信用跟蹤同步81
6.4.4 單一共享資源訪問同步82
6.4.5 遞歸共享資源訪問同步84
6.4.6 多個共享資源訪問同步85
6.5 記住的要點87
第7章消息隊列
7.1 引言88
7.2 定義消息隊列89
7.3 消息隊列狀態(tài)90
7.4 消息隊列內容91
7.5 消息隊列存儲92
7.5.1 系統(tǒng)池92
7.5.2 私有緩沖區(qū)92
7.6 典型的消息隊列操作92
7.6.1 創(chuàng)立和刪除消息隊列92
7.6.2 發(fā)送和接收消息93
7.6.3 獲得消息隊列信息96
7.7 典型的消息隊列使用96
7.7.1 非互鎖的單向數據通信96
7.7.2 互鎖的單向數據通信97
7.7.3 互鎖的雙向數據通信99
7.7.4 廣播通信100
7.8 記住的要點101
第8章其他內核對象
8.1 引言102
8.2 管道102
8.2.1 管道控制塊103
8.2.2 管道狀態(tài)104
8.2.3 命名和無名管道105
8.2.4 典型的管道操作105
8.2.5 典型的管道使用108
8.3 事件寄存器108
8.3.1 事件寄存器控制塊109
8.3.2 典型的事件寄存器操作110
8.3.3 典型的事件寄存器使用111
8.4 信號112
8.4.1 信號控制塊113
8.4.2 典型的信號操作114
8.4.3 典型的信號用法115
8.5 條件變量116
8.5.1 條件變量控制塊117
8.5.2 典型的條件變量操作118
8.5.3 條件變量的典型使用118
8.6 記住的要點120
第9章其他RTOS服務
9.1 引言121
9.2 其他建造塊122
9.2.1 TCP/IP 協(xié)議棧123
9.2.2 文件系統(tǒng)部件123
9.2.3 遠程過程調用部件124
9.2.4 命令殼 125
9.2.5 目標機調試代理器126
9.2.6 其他部件126
9.3 部件配置127
9.4 記住的要點128
第10章異常和中斷
10.1 引言129
10.2 什么是異常和中斷130
10.3 異常和中斷的應用131
10.3.1 內部錯誤和特殊條件的管理131
10.3.2 硬件并發(fā)與服務請求管理132
10.4 近距離看異常和中斷132
10.4.1 可編程中斷控制器和外部中斷132
10.4.2 一般異常的分類134
10.4.3 一般異常的優(yōu)先權135
10.5 處理一般的異常 136
10.5.1 安裝異常處理程序137
10.5.2 保存處理器狀態(tài)137
10.5.3 裝入和調用異常處理程序139
10.5.4 嵌套異常和棧溢出140
10.5.5 異常處理程序142
10.6 虛假中斷的特性147
10.7 記住的要點148
第11章計時器和計時器服務
11.1 引言149
11.2 實時時鐘與系統(tǒng)時鐘150
11.3 可編程間隔計時器151
11.4 計時器中斷服務例程152
11.5 實現軟計時器功能的模型154
11.5.1 可能的處理延遲156
11.5.2 實現考慮157
116 時間車輪158
11.6.1 議題160
11.6.2 分層的時間車輪161
11.7 軟計時器和與軟計時器相關的操作163
11.8 記住的要點165
第12章 I/O子系統(tǒng)
12.1 引言166
12.2 基本I/O 概念167
12.2.1 端口映射與內存映射I/O和DMA167
12.2.2 字符模式與塊模式設備170
12.3 I/O 子系統(tǒng)介紹171
12.3.1 標準I/O 函數172
12.3.2 映射通用函數到驅動程序函數173
12.3.3 設備與設備驅動程序的關聯175
12.4 記住的要點176
第13章內存管理
13.1 引言177
13.2 嵌入式系統(tǒng)中的動態(tài)內存分配178
13.2.1 內存碎片和緊湊178
13.2.2 malloc和 free的一個例子180
13.2.3 快速發(fā)現空閑塊182
13.2.4 free 操作183
13.3 嵌入式系統(tǒng)中固定尺寸的內存管理185
13.4 阻塞與非阻塞的內存函數186
13.5 硬件內存管理單元188
13.6 記住的要點188
第14章用并發(fā)將應用模塊化
14.1 引言189
14.2 由表及里分解應用的方法190
14.3 標識并發(fā)的指導原則和建議192
14.3.1 并發(fā)單元192
14.3.2 偽與真并發(fā)執(zhí)行193
14.3.3 某些指導原則194
14.4 可調度性分析和速率單調性分析200
14.4.1 基本RMA 可調度性測試200
14.4.2 擴展的RMA可調度性測試201
14.5 記住的要點203
第15章同步和通信
15.1 引言204
15.2 同步204
15.2.1 資源同步205
15.2.2 活動同步206
15.2.3 屏障的實現208
15.3 通信209
15.4 資源同步方法211
15.4.1 中斷鎖211
15.4.2 搶占鎖211
15.5 關鍵段落的重訪問212
15.6 普遍的實踐設計模式213
15.6.1 同步活動的同步213
15.6.2 使用信號進行異步事件通告216
15.6.3 資源同步216
15.7 特殊解決方案的設計模式218
15.7.1 帶流程控制的數據傳輸218
15.7.2 來自于多個數據通信信道的異步數據接收219
15.7.3 多個輸入通信信道221
15.7.4 使用條件變量同步讀者和寫者223
15.7.5 在任務之間發(fā)送高優(yōu)先權數據225
15.7.6 用條件變量實現讀者寫者鎖226
15.8 記住的要點228
第16章普遍的設計問題
16.1 引言229
16.2 資源分類230
16.3 死鎖230
16.3.1 資源請求模型232
16.3.2 死鎖檢測233
16.3.3 死鎖恢復238
16.3.4 死鎖避免240
16.3.5 死鎖預防241
16.4 優(yōu)先權倒置242
16.4.1 優(yōu)先權繼承協(xié)議244
16.4.2 天花板優(yōu)先權協(xié)議246
16.4.3 優(yōu)先權天花板協(xié)議247
16.5 記住的要點248