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目 录2

第1章 引 论2

1.1 现实生活中的嵌入式系统实例2

1.1.1 家庭环境中的嵌入式系统2

1.1.2工作环境中的嵌入式系统3

1.1.3娱乐活动中的嵌入式系统3

1.1.4定义嵌入式系统5

1.1.5嵌入式处理器和应用意识5

1.1.6硬件和软件协同设计模型7

1.1.7交叉平台开发7

1.1.8软件存储和升级性8

1.2实时嵌入式系统9

1.2.1 实时系统10

1.2.2实时系统的特性12

1.2.3硬和软实时系统13

1.3嵌入式系统的未来15

1.4记住的要点15

第2章 开发嵌入式系统的基础16

2.1 引 言16

2.2链接器和链接过程概貌17

2.3可执行和链接格式20

2.4 可执行映像映射到目标机嵌入式系统23

2.4.1 链接器命令文件24

2.4.2 映射可执行映像27

2.4.3 实践中的例子28

2.5 记住的要点30

第3章嵌入式系统初始化31

3.1 引 言31

3.2 目标机系统工具和映像传输32

3.2.1 嵌入式装载器33

3.2.2 嵌入式监视器34

3.2.3 目标机调试代理35

3.3 目标机自举案况35

3.3.1 数据用RAM从ROM执行37

3.3.2 映像从ROM传输后从RAM上执行39

3.3.3 从宿主机传输映像后从RAM上执行40

3.4 目标机系统软件初始化顺序42

3.4.1 硬件初始化43

3.4.2 RTOS初始化44

3.4.3 应用软件初始化45

3.5片上调试45

3.6记住的要点46

4.1 引 言47

第4章 实时操作系统介绍47

4.2 操作系统的简要历史48

4.3 定义 RTOS49

4.4 调度器50

4.4.1 可调度实体50

4.4.2 多任务51

4.4.3 上下文切换51

4.4.4 分发器52

4.4.5 调度算法52

4.5 对 象54

4.6 服 务54

4.7 RTOS的关键特性55

4.7.1 可靠性55

4.7.4 紧凑性56

11.5.1 可能的处理延迟 156

4.7.3 性 能56

4.7.2 可预测性56

4.7.5 可剪裁性57

4.8 记住的要点57

第5章任 务58

5.1 引 言58

5.2 定义一个任务59

5.3 任务状态和调度60

5.3.1 就绪状态62

5.3.2 运行状态64

5.3.3 阻塞状态64

5.4 典型的任务操作65

5.4.1 任务创立和删除65

5.4.2 任务调度66

5.4.3 获得任务信息68

5.5 典型的任务结构68

5.5.1 运行到完成的任务68

5.5.2 无限循环任务69

5.6 同步、通信和并发69

5.7 记住的要点70

6.1 引 言71

6.2 定义信号灯71

第6章信号灯71

6.2.1 二值信号灯72

6.2.2 计数信号灯73

6.2.3 互相排斥（互斥）信号灯74

6.3 典型的信号灯操作76

6.3.1 创立和删除信号灯76

6.3.2 获取和释放信号灯77

6.3.3 清除信号灯的任务等待列表78

6.3.4 获取信号灯信息78

6.4 典型的信号灯使用79

6.4.1 等待和信号同步79

6.4.2 多任务等待和信号同步80

6.4.3 信用跟踪同步81

6.4.4 单一共享资源访问同步82

6.4.5 递归共享资源访问同步84

6.4.6 多个共享资源访问同步85

6.5 记住的要点87

第7章消息队列88

7.1 引 言88

7.2 定义消息队列89

7.3 消息队列状态90

7.4 消息队列内容91

14.3.1 并发单元 192

7.5 消息队列存储92

7.5.1 系统池92

7.5.2 私有缓冲区92

7.6 典型的消息队列操作92

7.6.1 创立和删除消息队列92

7.6.2 发送和接收消息93

7.6.3 获得消息队列信息96

7.7 典型的消息队列使用96

7.7.1 非互锁的单向数据通信96

7.7.2 互锁的单向数据通信97

7.7.3 互锁的双向数据通信99

7.7.4 广播通信100

7.8 记住的要点101

第8章其他内核对象102

8.1 引 言102

8.2 管道102

8.2.1 管道控制块103

8.2.2 管道状态104

8.2.3 命名和无名管道105

8.2.4 典型的管道操作105

8.3 事件寄存器108

8.2.5 典型的管道使用108

8.3.1 事件寄存器控制块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 信号112

8.4.1 信号控制块113

8.4.2 典型的信号操作114

8.4.3 典型的信号用法115

8.5 条件变量116

8.5.1 条件变量控制块117

8.5.2 典型的条件变量操作118

8.5.3 条件变量的典型使用118

8.6 记住的要点120

第9章其他RTOS服务121

9.1 引 言121

9.2 其他建造块122

9.2.1 TCP/IP协议栈123

9.2.2 文件系统部件123

9.2.3 远程过程调用部件124

9.2.4 命令壳125

9.2.6 其他部件126

9.2.5 目标机调试代理器126

9.3 部件配置127

9.4 记住的要点128

第10章异常和中断129

10.1 引 言129

10.2 什么是异常和中断130

10.3 异常和中断的应用131

10.3.1 内部错误和特殊条件的管理131

10.3.2 硬件并发与服务请求管理132

10.4 近距离看异常和中断132

10.4.1 可编程中断控制器和外部中断132

10.4.2 一般异常的分类134

10.4.3 一般异常的优先权135

10.5 处理一般的异常136

10.5.2 保存处理器状态137

10.5.1 安装异常处理程序137

10.5.3 装入和调用异常处理程序139

10.5.4 嵌套异常和栈溢出140

10.5.5 异常处理程序142

10.6 虚假中断的特性147

10.7 记住的要点148

第11章计时器和计时器服务149

11.1 引 言149

11.2 实时时钟与系统时钟150

11.3可编程间隔计时器151

11.4 计时器中断服务例程152

11.5 实现软计时器功能的模型154

11.5.2 实现考虑157

11.6时间车轮158

11.6.1 议题160

11.6.2 分层的时间车轮161

11.7 软计时器和与软计时器相关的操作163

11.8 记住的要点165

第12章I/O子系统166

12.1 引 言166

12.2 基本I/O概念167

12.2.1 端口映射与内存映射I/O和DMA167

12.2.2 字符模式与块模式设备170

12.3 I/O子系统介绍171

12.3.1 标准I/O函数172

12.3.2 映射通用函数到驱动程序函数173

12.3.3 设备与设备驱动程序的关联175

12.4 记住的要点176

第13章 内存管理177

13.1 引 言177

13.2 嵌入式系统中的动态内存分配178

13.2.1 内存碎片和紧凑178

13.2.2 malloc和free的一个例子180

13.2.3 快速发现空闲块182

13.2.4 free操作183

13.3 嵌入式系统中固定尺寸的内存管理185

13.4 阻塞与非阻塞的内存函数186

13.6 记住的要点188

13.5 硬件内存管理单元188

第14章 用并发将应用模块化189

14.1 引 言189

14.2 由表及里分解应用的方法190

14.3 标识并发的指导原则和建议192

14.3.2 伪与真并发执行193

14.3.3 某些指导原则194

14.4 可调度性分析和速率单调性分析200

14.4.1 基本RMA 调度性测试200

14.4.2 扩展的RMA 可调度性测试201

15.1 引 言204

15.2 同 步204

第15章 同步和通信204

15.2.1 资源同步205

15.2.2 活动同步206

15.2.3 屏障的实现208

15.3 通 信209

15.4 资源同步方法211

15.4.1 中断锁211

15.4.2 抢占锁211

15.5 关键段落的重访问212

15.6 普遍的实践设计模式213

15.6.1 同步活动的同步213

15.6.2 使用信号进行异步事件通告216

15.6.3 资源同步216

15.7 特殊解决方案的设计模式218

15.7.1 带流程控制的数据传输218

15.7.2 来自于多个数据通信信道的异步数据接收219

15.7.3 多个输入通信信道221

15.7.4 使用条件变量同步读者和写者223

15.7.5 在任务之间发送高优先权数据225

15.7.6 用条件变量实现读者－写者锁226

15.8 记住的要点228

第16章普遍的设计问题229

16.1 引 言229

16.2 资源分类230

16.3 死锁230

16.3.1 资源请求模型232

16.3.2 死锁检测233

16.3.3 死锁恢复238

16.3.4 死锁避免240

16.3.5 死锁预防241

16.4 优先权倒置242

16.4.1 优先权继承协议244

16.4.2 天花板优先权协议246

16.4.3 优先权天花板协议247

16.5 记住的要点248

14.5 记住的要点903