嵌入式系統(tǒng)的實(shí)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(xué)出版社
叢編項(xiàng)：	嵌入式系統(tǒng)譯叢
標(biāo)　簽：	嵌入式計(jì)算機(jī)

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ISBN：	9787810773607	出版時間：	2004-06-01	包裝：	膠版紙
開本：	23cm	頁數(shù)：	265	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　嵌入式系統(tǒng)無所不在，并且在現(xiàn)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(fèi)類電子產(chǎn)品中，如數(shù)碼相機(jī)、DVD播放器和打印機(jī)；在工業(yè)機(jī)器人中；在先進(jìn)的航空航天器中，如導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)和飛行控制系統(tǒng)；在醫(yī)療設(shè)備中，如強(qiáng)心劑無節(jié)律監(jiān)視器和強(qiáng)心劑心律調(diào)整器；在汽車設(shè)計(jì)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(xué)科，要求嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)者具有多種技術(shù)領(lǐng)域的工作知識。這些領(lǐng)域覆蓋從低層的硬件設(shè)備、編譯技術(shù)和調(diào)試技術(shù)，到實(shí)時操作系統(tǒng)的內(nèi)部工作和多線程應(yīng)用設(shè)計(jì)。這些要求可以難倒新進(jìn)入嵌入式世界的程序員，學(xué)習(xí)過程很長而且強(qiáng)度很大。這樣，我感到有責(zé)任通過實(shí)踐的討論和演示，分享我的知識經(jīng)驗(yàn)，使你跳過嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)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(shè)備的低層的驅(qū)動程序和軟件上。另一些書提供使用面向?qū)ο蟮姆椒ê徒ＵZ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(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、從先前的錯誤中學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)、從他人處獲得的才智以及學(xué)術(shù)研究的結(jié)果。這些因素聚在一起，形成了非常有用的且可以在實(shí)時嵌入式項(xiàng)目中實(shí)際應(yīng)用的洞察力、指導(dǎo)和建議。本書用詳細(xì)的實(shí)例說明了實(shí)時嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵概念，并提供了與設(shè)計(jì)問題和解決方案相關(guān)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(chǎn)效率。我希望當(dāng)你開始著手開發(fā)時，《嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時概念》一書能成為你的一本關(guān)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(xiàn)任Wind River系統(tǒng)公司高級體系結(jié)構(gòu)師，具有4項(xiàng)嵌入式內(nèi)核和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)領(lǐng)域的專利。他從事12年的工程，包括作為責(zé)任工程師設(shè)計(jì)和開發(fā)協(xié)議棧以及用于通信與網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的嵌入式應(yīng)用的專家。Qing是Wind River嵌入式Ipv6產(chǎn)品的領(lǐng)頭體系的體系結(jié)構(gòu)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(xué)統(tǒng)計(jì)設(shè)備開發(fā)了具有專利的算法。Qing從University of Alberta in Edmonton，Alberta，Canada得到計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)士學(xué)位（bachelor of science）；從Santa Clara University，Santa Clara，CA，USA的Distinction in Computer Engineering獲得碩士學(xué)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(shù)和商業(yè)軟件領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和6年嵌入式市場的經(jīng)驗(yàn)。她是產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品管理、產(chǎn)品市場、商業(yè)開發(fā)和戰(zhàn)略聯(lián)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(xiàn)實(shí)生活中的嵌入式系統(tǒng)實(shí)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(yīng)用意識5
1.1.6 硬件和軟件協(xié)同設(shè)計(jì)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(shí)時嵌入式系統(tǒng)9
1.2.1 實(shí)時系統(tǒng)10
1.2.2 實(shí)時系統(tǒng)的特性12
1.2.3 硬和軟實(shí)時系統(tǒng)13
1.3 嵌入式系統(tǒng)的未來15
1.4 記住的要點(diǎn)15
第2章開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)
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(biāo)機(jī)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(shí)踐中的例子28
2.5 記住的要點(diǎn)30
第3章嵌入式系統(tǒng)初始化
3.1 引言31
3.2 目標(biāo)機(jī)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(biāo)機(jī)調(diào)試代理35
3.3 目標(biāo)機(jī)自舉案況35
3.3.1 數(shù)據(jù)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(jī)傳輸映像后從RAM上執(zhí)行40
3.4 目標(biāo)機(jī)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(yīng)用軟件初始化45
3.5 片上調(diào)試45
3.6 記住的要點(diǎn)46
第4章實(shí)時操作系統(tǒng)介紹
4.1 引言47
4.2 操作系統(tǒng)的簡要?dú)v史48
4.3 定義RTOS49
4.4 調(diào)度器50
4.4.1 可調(diào)度實(shí)體50
4.4.2 多任務(wù)51
4.4.3 上下文切換51
4.4.4 分發(fā)器52
4.4.5 調(diào)度算法52
4.5 對象54
4.6 服務(wù)54
4.7 RTOS的關(guān)鍵特性55
4.7.1 可靠性55
4.7.2 可預(yù)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(diǎn)57
第5章任務(wù)
5.1 引言58
5.2 定義一個任務(wù)59
5.3 任務(wù)狀態(tài)和調(diào)度60
5.3.1 就緒狀態(tài)62
5.3.2 運(yùn)行狀態(tài)64
5.3.3 阻塞狀態(tài)64
5.4 典型的任務(wù)操作65
5.4.1 任務(wù)創(chuàng)立和刪除65
5.4.2 任務(wù)調(diào)度66
5.4.3 獲得任務(wù)信息68
5.5 典型的任務(wù)結(jié)構(gòu)68
5.5.1 運(yùn)行到完成的任務(wù)68
5.5.2 無限循環(huán)任務(wù)69
5.6 同步、通信和并發(fā)69
5.7 記住的要點(diǎn)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(jì)數(shù)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(wù)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(wù)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(diǎn)87
第7章消息隊(duì)列
7.1 引言88
7.2 定義消息隊(duì)列89
7.3 消息隊(duì)列狀態(tài)90
7.4 消息隊(duì)列內(nèi)容91
7.5 消息隊(duì)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(duì)列操作92
7.6.1 創(chuàng)立和刪除消息隊(duì)列92
7.6.2 發(fā)送和接收消息93
7.6.3 獲得消息隊(duì)列信息96
7.7 典型的消息隊(duì)列使用96
7.7.1 非互鎖的單向數(shù)據(jù)通信96
7.7.2 互鎖的單向數(shù)據(jù)通信97
7.7.3 互鎖的雙向數(shù)據(jù)通信99
7.7.4 廣播通信100
7.8 記住的要點(diǎn)101
第8章其他內(nèi)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(diǎn)120
第9章其他RTOS服務(wù)
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(yuǎn)程過程調(diào)用部件124
9.2.4 命令殼 125
9.2.5 目標(biāo)機(jī)調(diào)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(diǎn)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(yīng)用131
10.3.1 內(nèi)部錯誤和特殊條件的管理131
10.3.2 硬件并發(fā)與服務(wù)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(quán)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(diào)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(diǎn)148
第11章計(jì)時器和計(jì)時器服務(wù)
11.1 引言149
11.2 實(shí)時時鐘與系統(tǒng)時鐘150
11.3 可編程間隔計(jì)時器151
11.4 計(jì)時器中斷服務(wù)例程152
11.5 實(shí)現(xiàn)軟計(jì)時器功能的模型154
11.5.1 可能的處理延遲156
11.5.2 實(shí)現(xiàn)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(jì)時器和與軟計(jì)時器相關(guān)的操作163
11.8 記住的要點(diǎn)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(nèi)存映射I/O和DMA167
12.2.2 字符模式與塊模式設(shè)備170
12.3 I/O 子系統(tǒng)介紹171
12.3.1 標(biāo)準(zhǔn)I/O 函數(shù)172
12.3.2 映射通用函數(shù)到驅(qū)動程序函數(shù)173
12.3.3 設(shè)備與設(shè)備驅(qū)動程序的關(guān)聯(lián)175
12.4 記住的要點(diǎn)176
第13章內(nèi)存管理
13.1 引言177
13.2 嵌入式系統(tǒng)中的動態(tài)內(nèi)存分配178
13.2.1 內(nèi)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(xiàn)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(nèi)存管理185
13.4 阻塞與非阻塞的內(nèi)存函數(shù)186
13.5 硬件內(nèi)存管理單元188
13.6 記住的要點(diǎn)188
第14章用并發(fā)將應(yīng)用模塊化
14.1 引言189
14.2 由表及里分解應(yīng)用的方法190
14.3 標(biāo)識并發(fā)的指導(dǎo)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(dǎo)原則194
14.4 可調(diào)度性分析和速率單調(diào)性分析200
14.4.1 基本RMA 可調(diào)度性測試200
14.4.2 擴(kuò)展的RMA可調(diào)度性測試201
14.5 記住的要點(diǎn)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(shí)現(xiàn)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(guān)鍵段落的重訪問212
15.6 普遍的實(shí)踐設(shè)計(jì)模式213
15.6.1 同步活動的同步213
15.6.2 使用信號進(jìn)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(shè)計(jì)模式218
15.7.1 帶流程控制的數(shù)據(jù)傳輸218
15.7.2 來自于多個數(shù)據(jù)通信信道的異步數(shù)據(jù)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(wù)之間發(fā)送高優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)225
15.7.6 用條件變量實(shí)現(xiàn)讀者寫者鎖226
15.8 記住的要點(diǎn)228
第16章普遍的設(shè)計(jì)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(fù)238
16.3.4 死鎖避免240
16.3.5 死鎖預(yù)防241
16.4 優(yōu)先權(quán)倒置242
16.4.1 優(yōu)先權(quán)繼承協(xié)議244
16.4.2 天花板優(yōu)先權(quán)協(xié)議246
16.4.3 優(yōu)先權(quán)天花板協(xié)議247
16.5 記住的要點(diǎn)248