嵌入式實時作業系統的多執行緒計算

《嵌入式實時作業系統的多執行緒計算》是2005年北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是拉姆耶。

基本介紹

• 書名：嵌入式實時作業系統的多執行緒計算
• 作者：拉姆耶
• ISBN：9787810776295
• 頁數：328
• 定價：46.00元
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• 出版時間：2005-10
• 裝幀：簡裝本
• 副標題：基於ThreadX和ARM

內容簡介

本書介紹和分析了嵌入式系統的重要概念和套用設計方法，並提供了多個基於ARM平台的多執行緒套用實例。重點從實時、多執行緒、ThreadX和ARM處理器結合的角度進行展開，並用實際的案例分析將它們與套用相結合。讀者可從中獲得完成自己的套用所需的所有細節，包括ARM處理器的概況和ThreadX實時作業系統（RTOS）所提供的所有服務。

編輯推薦

本書面向高校計算機專業師生、嵌入式套用的中高級設計開發人員、實時系統的套用與研究人員，也可作為高校計算機及相關專業的嵌入式課程教材。

目錄

第1章 嵌入式實時作業系統1

1.1 介紹1

1.2 何謂嵌入式系統1

1.3 嵌入式系統的特徵2

1.4 實時系統2

1.5 實時作業系統和實時核心2

1.6 進程、任務和執行緒3

1.7 實時系統的系統結構4

1.8 嵌入式系統的開發5

1.9 關鍵字和術語5

第2章 初步了解使用RTOS的系統7

2.1 操作環境7

2.2 ThreadX演示系統的安裝7

2.3 包含兩個執行緒的演示系統7

2.4 創建執行緒對象9

2.5 編譯並執行示例系統11

2.6 系統和輸出結果的分析11

2.7 02_sample_system.c代碼清單12

2.8 關鍵字和術語17

2.9 問題18

第3章 RTOS概念和定義19

3.1 介紹19

3.2 優先權19

3.3 就緒執行緒和掛起執行緒20

3.4 占先，基於優先權的調度21

3.5 輪轉調度21

3.6 確定性22

3.7 核心22

3.8 RTOS22

3.9 上下文切換23

3.10 時間片輪轉23

3.11 中斷處理23

3.12 執行緒飢餓23

3.13 優先權翻轉24

3.14 優先權繼承24

3.15 搶占閥值25

3.16 關鍵字和術語25

3.17 問題26

第4章 用於系統開發的基本RTOS組件27

4.1 介紹27

4.2 定義公共資源27

4.3 ThreadX 數據類型28

4.4 執行緒28

4.5 記憶體池29

4.6 套用定時器31

4.7 互斥量31

4.8 計數信號量32

4.9 事件標誌組33

4.10 訊息佇列33

4.11 執行緒同步和通信組件總結34

4.12 關鍵字和術語35

4.13 問題36

第5章 ARM微處理器簡介37

5.1 介紹37

5.2 歷史37

5.3 技術特徵38

5.3.1 兼容片上系統38

5.3.2 低功耗39

5.3.3 改進的代碼密度39

5.3.4 多樣化的暫存器39

5.3.5 CPSR的定義41

5.3.6 處理器模式42

5.4 ARM對節能的支持43

5.5 關鍵字和術語43

第6章 執行緒45

6.1 介紹45

6.2 執行緒控制塊45

6.3 執行緒調用綜述46

6.4 創建執行緒47

6.5 刪除執行緒52

6.6 識別執行緒53

6.7 獲取執行緒信息53

6.8 改變搶占門限54

6.9 改變優先權54

6.10 放棄執行55

6.11 恢複線程執行55

6.12 執行緒睡眠55

6.13 掛起執行緒56

6.14 中止執行緒56

6.15 改變時間片56

6.16 中止執行緒等待57

6.17 執行緒執行綜述57

6.18 執行緒狀態58

6.19 執行緒設計59

6.19.1 最小化執行緒的數量60

6.19.2 謹慎設定優先權60

6.19.3 最小化優先權的數目60

6.19.4 考慮使用搶占門限60

6.19.5 考慮優先權繼承61

6.19.6 考慮輪轉調度方式61

6.19.7 考慮時間片61

6.20 執行緒內部結構61

6.21 總結62

6.22 關鍵字和術語63

6.23 問題64

第7章 互斥量66

7.1 介紹66

7.2 保護臨界區66

7.3 提供對共享資源的互斥訪問67

7.4 互斥量控制塊67

7.5 互斥量服務綜述68

7.6 創建一個互斥量68

7.7 刪除一個互斥量69

7.8 申請互斥量69

7.9 獲取互斥量信息70

7.10 按優先權調整掛起佇列71

7.11 釋放一個信號量71

7.12 避免死鎖72

7.13 用互斥量保護臨界區的示例程式73

7.14 示例程式的輸出78

7.15 07_sample_system.c代碼清單80

7.16 互斥量內部結構85

7.17 總結86

7.18 關鍵字和術語86

7.19 問題87

第8章 記憶體管理：位元組池和塊池88

8.1 介紹88

8.2 記憶體位元組池概述88

8.3 記憶體位元組池控制塊89

8.4 記憶體位元組池的缺陷90

8.5 記憶體位元組池服務概述91

8.6 創建記憶體位元組池91

8.7 從記憶體位元組池中分配記憶體92

8.8 刪除記憶體位元組池92

8.9 獲取記憶體位元組池信息93

8.10 優先排列記憶體位元組池掛起列表93

8.11 釋放記憶體到記憶體位元組池94

8.12 記憶體位元組池例程——分配執行緒堆疊94

8.13 記憶體位元組池內部機制95

8.14 記憶體塊池概述97

8.15 記憶體塊池控制塊98

8.16 記憶體塊池服務概述98

8.17 創建記憶體塊池99

8.18 從記憶體塊池中分配記憶體100

8.19 刪除記憶體塊池100

8.20 獲取記憶體塊池信息101

8.21 優先排列記憶體塊池掛起列表102

8.22 釋放記憶體塊102

8.23 記憶體塊池例程——分配執行緒堆疊103

8.24 記憶體塊池內部機制104

8.25 總結和對比104

8.26 關鍵字和術語105

8.27 問題105

第9章 內部系統時鐘和套用定時器107

9.1 介紹107

9.2 內部系統時鐘服務108

9.3 套用定時器控制塊109

9.4 套用定時器服務概述110

9.5 創建套用定時器110

9.6 啟動套用定時器111

9.7 修改套用定時器112

9.8 停止套用定時器112

9.9 刪除套用定時器113

9.10 獲取套用定時器信息113

9.11 使用定時器測量執行緒性能的例程114

9.12 09_sample_system.c代碼清單117

9.13 套用定時器內部機制123

9.14 總結124

9.15 關鍵字和術語124

9.16 問題125

第10章 事件通知和利用信號量同步執行緒127

10.1 介紹127

10.2 計數信號量控制塊128

10.3 避免死鎖129

10.4 防止優先權倒置129

10.5 信號量服務綜述129

10.6 創建一個信號量129

10.7 刪除一個信號量130

10.8 從信號量申請一個實例131

10.9 獲取信號量的信息131

10.10 按優先權調整信號量的掛起佇列132

10.11 向信號量放入一個實例132

10.12 對比信號量和互斥量133

10.13 使用二進制信號量代替互斥量的示例程式134

10.14 10a_sample_system.c代碼清單135

10.15 在生產者—消費者程式中使用信號量的例子142

10.16 10b_sample_system.c代碼清單144

10.17 信號量內部結構150

10.18 總結151

10.19 關鍵字和術語151

10.20 問題152

第11章 用事件標誌組同步執行緒153

11.1 介紹153

11.2 事件標誌組控制塊154

11.3 事件標誌組服務綜述155

11.4 創建一個組155

11.5 刪除一個組156

11.6 等待組中的標誌被置位156

11.7 獲取組的信息159

11.8 設定組中的事件標誌159

11.9 使用事件標誌組同步兩個執行緒的示例系統161

11.10 11_sample_system.c代碼清單164

11.11 事件標誌組內部結構170

11.12 總結171

11.13 關鍵字和術語171

11.14 問題172

第12章 使用訊息佇列進行執行緒通信173

12.1 介紹173

12.2 訊息佇列控制塊174

12.3 訊息佇列服務函式的概要175

12.4 創建訊息佇列176

12.5 向訊息佇列傳送訊息176

12.6 從訊息佇列中獲取訊息177

12.7 刪除訊息佇列178

12.8 清除訊息佇列中的內容178

12.9 向訊息佇列頭髮送訊息179

12.10 檢索訊息佇列信息179

12.11 將訊息佇列掛起列表以優先順序排列180

12.12 使用訊息佇列作為執行緒間通信的示例系統181

12.13 12_sample_system.c代碼清單184

12.14 訊息佇列的內部190

12.15 總結191

12.16 關鍵字和術語192

12.17 問題192

第13章 ARM異常處理193

13.1 介紹193

13.2 ThreadX對ARM異常處理的實現194

13.2.1 復位向量的初始化194

13.2.2 執行緒的調度196

13.2.3 ThreadX中斷處理199

13.2.4 內部中斷處理201

13.3 關鍵字和術語203

第14章 案例分析：設計一個多執行緒系統204

14.1 介紹204

14.2 問題的描述205

14.3 問題的分析207

14.4 系統的設計209

14.4.1 執行緒設計209

14.4.2 公共資源設計210

14.5 實現213

14.6 VAM System代碼清單226

14.7 總結237

附錄239

附錄A 記憶體塊池服務241

附錄B 記憶體位元組池服務249

附錄C 事件標誌組服務257

附錄D 中斷控制服務265

附錄E 互斥量服務267

附錄F 訊息佇列服務函式275

附錄G 信號量服務287

附錄H 執行緒服務295

附錄I 內部系統時鐘服務313

附錄J 套用定時器服務315

附錄K ThreadX API323