嵌入式操作系統原理與設計實現

本書內容可分為兩大部分。第一部分(第1~10章)介紹了嵌入式操作系統原理。其中,第1章介紹 嵌入式操作系統基礎知識; 第2章介紹嵌入式系統硬件與操作系統; 第3章介紹嵌入式操作系統的體系 結構、基本概念和設計嵌入式操作系統的基本要求; 第4章詳細介紹嵌入式操作系統常用數據結構; 第5 章詳細介紹嵌入式操作系統的一般啟動方式、BootLoader的編寫方式和μCOS-Ⅱ、μCLinux; 第6章詳細 介紹任務管理的各組成模塊及其實現方式; 第7章詳細介紹嵌入式操作系統中資源管理的各種方式及實 現,並通過對μCOS-Ⅱ的改造,講授瞭如何在已有嵌入式操作系統中實現所需功能模塊的擴展; 第8章詳 細介紹任務間通信方式及其實現; 第9章詳細介紹內存管理方式及實現; 第10章詳細介紹中斷與異步通 信的方式及實現。第二部分(第11~14章)介紹了常用嵌入式操作系統及其應用。其中,第11章介紹 Linux內核及其驅動編寫; 第12章介紹μCLinux內核及驅動的編寫; 第13章介紹安卓體系結構及藍牙驅 動的編寫; 第14章介紹Windows CE內核及驅動編寫。 本書以編寫操作系統為目標,對現有操作系統進行剖析,層次清晰,語言通俗易懂。學習本書需要有 一定的C語言閱讀能力和硬件的入門知識。本書可作為高等院校嵌入式系統、物聯網、電腦、電子信息、 通信工程等專業本科生、研究生的程序設計教材,也適合作為編程開發人員的培訓教材,同時本書可供廣 大嵌入式系統技術愛好者自學使用。

目錄

第一部分嵌入式操作系統原理

第1章緒論

1.1嵌入式操作系統發展歷史

1.2嵌入式操作系統分類

1.3嵌入式操作系統的組成

1.4主流嵌入式操作系統

1.5嵌入式操作系統的發展趨勢

1.6編寫嵌入式操作系統的方法

習題

第2章嵌入式系統硬件與操作系統

2.1嵌入式系統的硬件構成

2.2微處理器

2.3I/O

2.4總線

2.5存儲器

2.6BOOT、BootLoader和操作系統

習題

第3章嵌入式操作系統

3.1嵌入式操作系統的定義

3.2嵌入式操作系統的體系結構

3.2.1整體型體系結構

3.2.2層次型體系結構

3.2.3微內核體系結構

3.2.4客戶服務器體系結構

3.3嵌入式操作系統的組成要素及概念 

3.4嵌入式操作系統編寫的要求

習題

第4章嵌入式操作系統常用數據結構

4.1數組

4.2指針

4.3結構體

4.4鏈表

4.5差分鏈表

4.6樹

4.7位圖

4.8文件

4.9內核線程

習題

第5章嵌入式操作系統初始化

5.1BootLoader

5.1.1BootLoader裝在哪裡

5.1.2BootLoader的啟動過程

5.1.3基於MicroBlaze軟核處理器的BootLoader設計

5.1.4基於STM32處理器的簡單BootLoader設計

5.2嵌入式操作系統初始化數據結構及主要操作

5.2.1μCOSⅡ主要數據結構及操作

5.2.2μCOSⅡ系統初始化

5.2.3μCLinux的系統初始化

習題

第6章任務管理

6.1任務和任務優先級

6.2任務狀態

6.3任務控制塊鏈

6.4任務生成

6.5任務掛起

6.6任務喚醒

6.7任務刪除

6.8任務調度

6.9任務編程

習題

第7章資源管理

7.1資源共享、互斥和任務同步

7.2臨界區

7.3信號量

7.4信號量的使用

7.5優先級反轉

7.6優先級繼承協議

7.7在μCOSⅡ上實現優先級繼承協議

7.8優先級天花板協議

7.9在μCOSⅡ上擴展優先級天花板協議

習題

第8章任務間通信

8.1通信實現的基本數據結構

8.2信號量——資源

8.3消息隊列

8.4郵箱

8.5管道

8.6事件集

習題

第9章內存管理

9.1內存保護

9.2內存管理機制

9.2.1固定大小存儲區管理

9.2.2可變大小存儲區管理

9.2.3μCOSⅡ實現內存管理的方式

9.2.4Linux的內存機制

9.2.5μCLinux下虛擬內存機制的屏蔽

習題

第10章中斷與異步信號

10.1中斷

10.2中斷向量表

10.3中斷處理過程

10.3.1中斷檢測

10.3.2中斷響應

10.3.3中斷處理

10.3.4MicroBlaze中斷管理

10.3.5μCOSⅡ中斷服務程序實現

10.4時鐘中斷和時鐘管理

10.5軟中斷

10.6異步信號機制

10.7中斷性能評價指標

習題

第二部分嵌入式操作系統及其應用

第11章Linux操作系統

11.1Linux內核

11.2Linux文件結構模型

11.3Linux驅動編寫

11.4Linux驅動的編寫實例——字符設備驅動

11.4.1字符設備驅動原理分析

11.4.2字符設備驅動數據結構

11.4.3字符設備驅動的編寫步驟

11.4.4驅動程序的編譯和加載

習題

第12章μCLinux操作系統

12.1μCLinux內核

12.2μCLinux移植

12.3μCLinux驅動編寫

習題

第13章Android操作系統

13.1Android系統構架

13.2Android SDK開發環境

13.3Android平臺開發環境搭建

13.4Android藍牙驅動編寫

13.5Android平臺藍牙編程

習題

第14章Windows CE操作系統

14.1內核與驅動

14.2Windows CE系統驅動簡介

14.3Windows CE驅動程序實例

習題

視頻目錄

Video Contents

視 頻 名 稱時長/分鐘位置

第1集 概述71.1節

第2集 演變41.1節

第3集 分類61.2節

第4集 組成131.3節

第5集 體系結構83.2節

第6集 主流系統41.4節

第7集 編寫原則101.6節

第8集 基本組成162.1節

第9集 嵌入式系統硬件構成72.1節

第10集 嵌入式微處理器112.2節

第11集 其他處理器及指令82.2節

第12集 指令流水線92.2節

第13集 總線132.4節

第14集 存儲器52.5節

第15集 操作系統是如何啟動的82.6節

第16集  系統引導及各種boot軟件92.6節

第17集 數據結構124.3節

第18集 雙向鏈表124.4節

第19集 任務控制塊85.2節

第20集 註冊表125.2節

第21集 任務126.1節

第22集 任務調度66.8節

第23集 Ucos任務的程序實現66.9節

第24集 任務管理與調度166.1節

第25集 任務狀態及變遷26.2節

第26集 任務控制塊76.3節

第27集 任務切換96.5節

第28集 任務列表36.9節

第29集 優先級管理26.1節

第30集 基本函數106.9節

第31集 資源共享、互斥和任務同步167.1節

第32集 信號量-主要函數187.4節

第33集 郵箱和消息隊列108.4節

第34集 消息隊列的主要函數38.3節

第35集 郵箱28.4節

第36集 事件集108.6節

第37集 主要功能函數48.6節

第38集 不同機制的比較28.6節

第39集 中斷管理810.1節

第40集 中斷處理的過程610.3節

第41集 實時內核的中斷管理410.3節

第42集 用戶中斷服務程序410.3節

第43集 時間管理1410.4節

第44集 內存管理149.1節

第45集 IO管理89.2節