《嵌入式系統及套用》以嵌入式實時作業系統為重點，以套用為目的，全面介紹包括硬體和軟體在內的嵌入式系統，使讀者既能對嵌入式系統及開發有一個全景的把握，又能深入理解和使用嵌入式實時作業系統。
本書共8章，主要包括：嵌入式系統導論，嵌入式硬體系統，ARM彙編程式設計，嵌入式軟體系統，任務管理與調度，同步、互斥與通信，中斷、時間、記憶體與IO管理，虛擬化技術。
基本介紹
- 書名：嵌入式系統及套用
- 作者：羅蕾等
- ISBN：9787121282201
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2016-05-01
圖書內容,目 錄,
圖書內容
本書以嵌入式實時作業系統為重點，以套用為目的，全面介紹包括硬體和軟體在內的嵌入式系統，使讀者既能對嵌入式系統及開發有一個全景的把握，又能深入理解和使用嵌入式實時作業系統。
本書共8章，主要包括：嵌入式系統導論，嵌入式硬體系統，ARM彙編程式設計，嵌入式軟體系統，任務管理與調度，同步、互斥與通信，中斷、時間、記憶體與IO管理，虛擬化技術。
目 錄
第1章 嵌入式系統導論 1
1.1 嵌入式系統概述 1
1.1.1 嵌入式系統的發展歷程 2
1.1.2 嵌入式系統的特點 6
1.1.3 嵌入式系統的分類 7
1.2 嵌入式系統的套用領域 11
1.3 嵌入式系統的發展趨勢 12
思考題1 14
第2章 嵌入式硬體系統 15
2.1 嵌入式硬體系統的基本組成 15
2.2 嵌入式微處理器 17
2.2.1 嵌入式微處理器的
特點 18
2.2.2 主流的嵌入式微
處理器 21
2.2.3 ARM指令集體系
架構 29
2.2.4 典型ARM CPU Core
體系結構 32
2.3 ARM編程模型 34
2.3.1 基於ARMv4的編程
模型 34
2.3.2 ARMv7-A&R的套用級
編程模型 51
2.3.3 ARMv7-A&R系統級編程
模型 58
2.3.4 處理器存儲器子系統 63
2.3.5 存儲器數據模式及I/O
編址 72
2.4 嵌入式系統匯流排 75
2.4.1 AMBA匯流排 75
2.4.2 PCI/CPCI匯流排 79
2.4.3 USB匯流排 81
2.5 嵌入式系統存儲器 85
2.5.1 嵌入式系統的存儲
結構 85
2.5.2 NandFlash 85
思考題2 88
第3章 ARM彙編程式設計 89
3.1 ARM嵌入式微處理器指
令集 89
3.1.1 ARM指令集 89
3.1.2 ARM v4T架構指令
體系 93
3.1.3 ARM v5TE架構指令
體系 100
3.1.4 ARMv6架構指令
體系 102
3.1.5 ARMv7-A&R架構指令
體系 107
3.1.6 Thumb與Thumb-2
指令集 115
3.2 ARM彙編 121
3.2.1 彙編、彙編器和彙編語言
程式 121
3.2.2 ARM偽指令 122
3.2.3 ARM宏與宏指令 130
3.2.4 彙編語句格式 132
3.2.5 ARM彙編語言中的
表達式及運算符 132
3.3 ARM程式設計 135
3.3.1 ARM工程 135
3.3.2 ARM彙編語言程式
設計 136
3.3.3 ARM程式的框架
結構 143
3.3.4 C語言程式與彙編程式
之間的函式調用 144
3.3.5 ARM彙編與C語言的
混合程式設計 151
思考題3 156
第4章 嵌入式軟體系統 159
4.1 嵌入式軟體系統分類和體系
結構 159
4.1.1 嵌入式軟體分類 160
4.1.2 嵌入式軟體體系
結構 161
4.1.3 嵌入式軟體運行
流程 162
4.2 嵌入式作業系統 163
4.2.1 體系結構 164
4.2.2 功能及特點 166
4.2.3 發展趨勢 169
4.3 嵌入式軟體開發工具 170
4.3.1 嵌入式軟體開發工具的
分類 170
4.3.2 嵌入式軟體的交叉開發
環境 171
4.3.3 嵌入式軟體實現階段的
開發過程 172
4.3.4 嵌入式軟體開發工具的
發展趨勢 179
思考題4 180
第5章 任務管理與調度 181
5.1 概述 181
5.2 任務 183
5.2.1 任務的定義及其主要
特性 183
5.2.2 任務的內容 183
5.2.3 任務分類 184
5.2.4 任務參數 185
5.3 任務管理 185
5.3.1 任務狀態與變遷 185
5.3.2 任務控制塊 186
5.3.3 任務切換 187
5.3.4 任務佇列 188
5.3.5 任務管理機制 193
5.4 任務調度 197
5.4.1 概述 197
5.4.2 基於優先權的可搶占
調度 199
5.4.3 時間片輪轉調度 199
5.4.4 靜態調度 200
5.4.5 動態調度 204
5.4.6 靜態調度與動態調度之間
的比較 205
5.5 優先權反轉 205
5.5.1 概述 205
5.5.2 優先權繼承協定 206
5.5.3 優先權天花板協定 207
5.6 基於多核的任務調度 214
5.6.1 局部調度 214
5.6.2 全局調度 216
5.6.3 混合調度 220
5.7 與任務有關的性能指標 221
5.7.1 任務上下文切換時間 221
5.7.2 任務回響時間 223
思考題5 224
第6章 同步、互斥與通信 226
6.1 概述 226
6.2 信號量 228
6.2.1 信號量的種類及用途 228
6.2.2 互斥信號量 229
6.2.3 二值信號量 231
6.2.4 計數信號量 232
6.2.5 信號量機制的主要數據
結構 234
6.2.6 典型的信號量操作 235
6.2.7 與信號量有關的資源
配置問題 238
6.3 信箱和訊息佇列 238
6.3.1 嵌入式系統的通信 238
6.3.2 訊息佇列機制的主要
數據結構 240
6.3.3 典型的訊息佇列
操作 243
6.3.4 與訊息佇列有關的資源
配置問題 246
6.3.5 訊息佇列的其他典型
使用 246
6.4 事件 247
6.4.1 事件機制 247
6.4.2 事件機制的主要數據
結構 248
6.4.3 典型的事件操作 250
6.4.4 與事件機制有關的資源
配置問題 251
6.4.5 事件機制的典型
套用 252
6.5 異步信號 252
6.5.1 異步信號機制 252
6.5.2 異步信號機制與中斷機制
的比較 253
6.5.3 異步信號機制與事件機制
的比較 254
6.5.4 異步信號機制的主要
數據結構 255
6.5.5 典型的異步信號操作 256
6.6 多核系統中的同步、互斥與
通信 257
6.6.1 多核系統的硬體基礎 257
6.6.2 多核系統的互斥機制 258
6.6.3 核間通信 264
6.6.4 核間同步 270
思考題6 272
第7章 中斷、時間、記憶體與I/O
管理 274
7.1 中斷管理 274
7.1.1 實時核心的中斷管理 274
7.1.2 中斷的分類 275
7.1.3 中斷處理的過程 277
7.1.4 實時核心的中斷
管理 279
7.1.5 用戶中斷服務程式 281
7.1.6 中斷相關的性能
指標 282
7.2 時間管理 286
7.2.1 硬體時鐘設備 286
7.2.2 實時核心的時間
管理 288
7.3 記憶體管理 291
7.3.1 記憶體管理概念 291
7.3.2 記憶體管理機制 292
7.4 I/O管理 300
7.4.1 I/O管理的功能 300
7.4.2 I/O系統的實現考慮 301
思考題7 304
第8章 虛擬化技術 305
8.1 概述 305
8.2 虛擬化技術分類 306
8.2.1 進程級虛擬機 306
8.2.2 系統級虛擬機 307
8.3 微核心虛擬化技術 313
8.3.1 微核心的系統特徵 314
8.3.2 微核心技術的起源和
發展 314
8.3.3 L4微核心技術 316
8.3.4 微核心虛擬化架構 327
8.4 虛擬化產品實例 327
思考題8 329
參考文獻 330
