嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及應(yīng)用開發(fā)（第2版）

第1章 嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)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(diǎn)7
1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的分類9
1.2 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域14
1.3 嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)性20
1.4 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)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(diǎn)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(chǔ)器72
2.4.1 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)72
2.4.2 電子盤73
2.5 I/O接口和設(shè)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(jié)構(gòu)80
3.1.3 嵌入式軟件運(yùn)行流程81

3.2 嵌入式操作系統(tǒng)83
3.2.1 體系結(jié)構(gòu)84
3.2.2 功能及特點(diǎn)88
3.2.3 發(fā)展趨勢(shì)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(shí)現(xiàn)階段的開發(fā)過(guò)程95
3.3.4 嵌入式軟件開發(fā)工具的發(fā)展趨勢(shì)112
思考題113
第4章 嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核基礎(chǔ)
4.1 嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的關(guān)鍵設(shè)計(jì)問(wèn)題115
4.1.1 實(shí)時(shí)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(yīng)用編程接口129
4.2 嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的主要功能132
4.2.1 任務(wù)管理132
4.2.2 中斷管理133
4.2.3 時(shí)間管理134
4.2.4 對(duì)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(cuò)處理141
4.2.9 用戶擴(kuò)展管理142
4.2.10 電源管理142
4.3 嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的重要性能指標(biāo)145
4.3.1 概述145
4.3.2 中斷時(shí)序圖146
4.3.3 中斷延遲時(shí)間151
4.3.4 內(nèi)核最大關(guān)中斷時(shí)間152
4.3.5 中斷響應(yīng)時(shí)間153
4.3.6 中斷恢復(fù)時(shí)間154
4.3.7 非屏蔽中斷154
4.3.8 中斷處理時(shí)間155
4.3.9 任務(wù)上下文切換時(shí)間155
4.3.10 任務(wù)響應(yīng)時(shí)間157
4.3.11 系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行時(shí)間159
4.3.12 有關(guān)時(shí)間確定性的測(cè)試163
4.3.13 嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的存儲(chǔ)開銷163
思考題164
第5章 任務(wù)管理與調(diào)度
5.1 概述165
5.2 任務(wù)167
5.2.1 任務(wù)的定義及其主要特性167
5.2.2 任務(wù)的內(nèi)容167
5.2.3 任務(wù)分類168
5.2.4 任務(wù)參數(shù)170
5.3 任務(wù)管理170
5.3.1 任務(wù)狀態(tài)與變遷170
5.3.2 任務(wù)控制塊172
5.3.3 任務(wù)切換173
5.3.4 任務(wù)隊(duì)列174
5.3.5 任務(wù)管理機(jī)制179
5.4 任務(wù)調(diào)度184
5.4.1 概述184
5.4.2 基于優(yōu)先級(jí)的可搶占調(diào)度187
5.4.3 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度188
5.4.4 靜態(tài)調(diào)度189
5.4.5 動(dòng)態(tài)調(diào)度193
5.4.6 靜態(tài)調(diào)度與動(dòng)態(tài)調(diào)度之間的比較194
5.5 優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)194
5.5.1 概述194
5.5.2 優(yōu)先級(jí)繼承協(xié)議195
5.5.3 優(yōu)先級(jí)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(wù)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(hào)量212
6.2.1 信號(hào)量的種類及用途212
6.2.2 互斥信號(hào)量213
6.2.3 二值信號(hào)量215
6.2.4 計(jì)數(shù)信號(hào)量217
6.2.5 信號(hào)量機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)218
6.2.6 典型的信號(hào)量操作220
6.2.7 與信號(hào)量有關(guān)的資源配置問(wèn)題222
6.3 郵箱和消息隊(duì)列223
6.3.1 通信方式概述223
6.3.2 消息隊(duì)列機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)224
6.3.3 典型的消息隊(duì)列操作228
6.3.4 與消息隊(duì)列有關(guān)的資源配置問(wèn)題231
6.3.5 消息隊(duì)列的其他典型應(yīng)用231
6.4 事件232
6.4.1 事件機(jī)制概述232
6.4.2 事件機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)234
6.4.3 典型的事件操作236
6.4.4 與事件機(jī)制有關(guān)的資源配置問(wèn)題237
6.4.5 事件機(jī)制的典型應(yīng)用238
6.5 異步信號(hào)239
6.5.1 異步信號(hào)機(jī)制概述239
6.5.2 異步信號(hào)機(jī)制與中斷機(jī)制的比較240
6.5.3 異步信號(hào)機(jī)制與事件機(jī)制的比較241
6.5.4 異步信號(hào)機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)241
6.5.5 典型的異步信號(hào)操作243
6.6 管道244
6.6.1 管道機(jī)制概述244
6.6.2 管道機(jī)制的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)245
6.6.3 典型的管道操作246
6.6.4 管道機(jī)制的典型應(yīng)用247
思考題248
第7章 中斷和時(shí)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(guò)程 252
7.1.4 實(shí)時(shí)內(nèi)核的中斷管理254
7.1.5 用戶中斷服務(wù)程序257
7.2 時(shí)間管理259
7.2.1 硬件時(shí)鐘設(shè)備 259
7.2.2 時(shí)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(jī)制267
8.2 I/O管理276
思考題289
第9章 高可靠嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
9.1 高可靠嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展290
9.1.1 高可靠嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)概況290
9.1.2幾種流行的高可靠嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)291
9.2 國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)300
9.3.1 80x86301
9.3.2 PowerPC304
9.4 高可靠嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)310
9.4.1 概述310
9.4.2 隔離保護(hù)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(cè)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(tái)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(shí)時(shí)軟件分析設(shè)計(jì)方法336
10.2.1 實(shí)時(shí)軟件的分析設(shè)計(jì)要求336
10.2.2 DARTS分析設(shè)計(jì)方法339
10.3 安全關(guān)鍵領(lǐng)域軟件開發(fā)351
10.3.1 DO178B353
10.3.2 同步語(yǔ)言373
10.3.3 關(guān)于集成開發(fā)環(huán)境的一些高級(jí)方法388
思考題395
附錄C DROM內(nèi)容
參考文獻(xiàn)