嵌入式實時操作系統(tǒng)及應用開發(fā)（第2版）

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56
2.3.1 AMBA總線56
2.3.2 PCI總線60
2.3.3 串行總線63
2.4 存儲器72
2.4.1 存儲器結構72
2.4.2 電子盤73
2.5 I/O接口和設備76
思考題76
第3章 嵌入式軟件系統(tǒng)
3.1 嵌入式軟件系統(tǒng)概述78
3.1.1 嵌入式軟件分類80
3.1.2 嵌入式軟件體系結構80
3.1.3 嵌入式軟件運行流程81

3.2 嵌入式操作系統(tǒng)83
3.2.1 體系結構84
3.2.2 功能及特點88
3.2.3 發(fā)展趨勢91
3.3 嵌入式軟件開發(fā)工具92
3.3.1 嵌入式軟件開發(fā)工具的分類92
3.3.2 嵌入式軟件的交叉開發(fā)環(huán)境94
3.3.3 嵌入式軟件實現(xiàn)階段的開發(fā)過程95
3.3.4 嵌入式軟件開發(fā)工具的發(fā)展趨勢112
思考題113
第4章 嵌入式實時內(nèi)核基礎
4.1 嵌入式實時內(nèi)核的關鍵設計問題115
4.1.1 實時性115
4.1.2 可移植性126
4.1.3 可剪裁、可配置性128
4.1.4 可靠性129
4.1.5 應用編程接口129
4.2 嵌入式實時內(nèi)核的主要功能132
4.2.1 任務管理132
4.2.2 中斷管理133
4.2.3 時間管理134
4.2.4 對共享資源的互斥管理134
4.2.5 同步與通信管理137
4.2.6 內(nèi)存管理140
4.2.7 I/O管理141
4.2.8 出錯處理141
4.2.9 用戶擴展管理142
4.2.10 電源管理142
4.3 嵌入式實時內(nèi)核的重要性能指標145
4.3.1 概述145
4.3.2 中斷時序圖146
4.3.3 中斷延遲時間151
4.3.4 內(nèi)核最大關中斷時間152
4.3.5 中斷響應時間153
4.3.6 中斷恢復時間154
4.3.7 非屏蔽中斷154
4.3.8 中斷處理時間155
4.3.9 任務上下文切換時間155
4.3.10 任務響應時間157
4.3.11 系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行時間159
4.3.12 有關時間確定性的測試163
4.3.13 嵌入式實時內(nèi)核的存儲開銷163
思考題164
第5章 任務管理與調(diào)度
5.1 概述165
5.2 任務167
5.2.1 任務的定義及其主要特性167
5.2.2 任務的內(nèi)容167
5.2.3 任務分類168
5.2.4 任務參數(shù)170
5.3 任務管理170
5.3.1 任務狀態(tài)與變遷170
5.3.2 任務控制塊172
5.3.3 任務切換173
5.3.4 任務隊列174
5.3.5 任務管理機制179
5.4 任務調(diào)度184
5.4.1 概述184
5.4.2 基于優(yōu)先級的可搶占調(diào)度187
5.4.3 時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度188
5.4.4 靜態(tài)調(diào)度189
5.4.5 動態(tài)調(diào)度193
5.4.6 靜態(tài)調(diào)度與動態(tài)調(diào)度之間的比較194
5.5 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)194
5.5.1 概述194
5.5.2 優(yōu)先級繼承協(xié)議195
5.5.3 優(yōu)先級天花板協(xié)議197
5.6 多處理器調(diào)度 205
5.6.1 概述 205
5.6.2 使用率平衡算法205
5.6.3 基于RMS的任務分配算法206
5.6.4 基于EDF的首次匹配算法207
思考題208

第6章 同步、互斥與通信
6.1 概述210
6.2 信號量212
6.2.1 信號量的種類及用途212
6.2.2 互斥信號量213
6.2.3 二值信號量215
6.2.4 計數(shù)信號量217
6.2.5 信號量機制的主要數(shù)據(jù)結構218
6.2.6 典型的信號量操作220
6.2.7 與信號量有關的資源配置問題222
6.3 郵箱和消息隊列223
6.3.1 通信方式概述223
6.3.2 消息隊列機制的主要數(shù)據(jù)結構224
6.3.3 典型的消息隊列操作228
6.3.4 與消息隊列有關的資源配置問題231
6.3.5 消息隊列的其他典型應用231
6.4 事件232
6.4.1 事件機制概述232
6.4.2 事件機制的主要數(shù)據(jù)結構234
6.4.3 典型的事件操作236
6.4.4 與事件機制有關的資源配置問題237
6.4.5 事件機制的典型應用238
6.5 異步信號239
6.5.1 異步信號機制概述239
6.5.2 異步信號機制與中斷機制的比較240
6.5.3 異步信號機制與事件機制的比較241
6.5.4 異步信號機制的主要數(shù)據(jù)結構241
6.5.5 典型的異步信號操作243
6.6 管道244
6.6.1 管道機制概述244
6.6.2 管道機制的主要數(shù)據(jù)結構245
6.6.3 典型的管道操作246
6.6.4 管道機制的典型應用247
思考題248
第7章 中斷和時間管理
7.1 中斷管理249
7.1.1 概述249
7.1.2 中斷的分類250
7.1.3 中斷處理的過程 252
7.1.4 實時內(nèi)核的中斷管理254
7.1.5 用戶中斷服務程序257
7.2 時間管理259
7.2.1 硬件時鐘設備 259
7.2.2 時間管理261
思考題265
第8章 內(nèi)存管理和I/O管理
8.1 內(nèi)存管理266
8.1.1 概述266
8.1.2 內(nèi)存管理機制267
8.2 I/O管理276
思考題289
第9章 高可靠嵌入式實時操作系統(tǒng)
9.1 高可靠嵌入式實時操作系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展290
9.1.1 高可靠嵌入式實時操作系統(tǒng)概況290
9.1.2幾種流行的高可靠嵌入式實時操作系統(tǒng)291
9.2 國際和國內(nèi)標準296
9.2.1 ARINC 653296
9.2.2 ASAAC298
9.2.3 GJB 5357—2005299
9.3 高可靠嵌入式實時操作系統(tǒng)硬件基礎300
9.3.1 80x86301
9.3.2 PowerPC304
9.4 高可靠嵌入式實時操作系統(tǒng)的實現(xiàn)310
9.4.1 概述310
9.4.2 隔離保護311
9.4.3 分區(qū)調(diào)度315
9.4.4 分區(qū)間通信317
9.4.5 健康監(jiān)測320
思考題 322
第10章 嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā)
10.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模式323
10.1.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模式概述323
10.1.2 處理器及硬件開發(fā)平臺的選定327
10.1.3 操作系統(tǒng)選定329
10.1.4 開發(fā)環(huán)境選定335
10.2 實時軟件分析設計方法336
10.2.1 實時軟件的分析設計要求336
10.2.2 DARTS分析設計方法339
10.3 安全關鍵領域軟件開發(fā)351
10.3.1 DO178B353
10.3.2 同步語言373
10.3.3 關于集成開發(fā)環(huán)境的一些高級方法388
思考題395
附錄C DROM內(nèi)容
參考文獻