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嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ教程 版權(quán)信息
- ISBN：9787560644004
- 條形碼：9787560644004 ; 978-7-5606-4400-4
- 裝幀：暫無
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ教程 本書特色
本書在介紹嵌入式操作系統(tǒng)基本概念的基礎(chǔ)上，以操作系統(tǒng)為背景介紹了其體系結(jié)構(gòu)、任務(wù)管理、中斷與時間管理、信號量與互斥信號量管理、消息管理、事件標志組管理、內(nèi)存管理、移植等方面的原理與實現(xiàn)，并給出了范例和應(yīng)用實例。本書中的全部源代碼、范例和應(yīng)用實例都可在PC上運行。在本書第三章中還對μC/OSⅡ任務(wù)棧的現(xiàn)有管理模式進行了改進，提出了一種“任務(wù)棧的優(yōu)化管理模式”。這種模式可以極大地減少系統(tǒng)的RAM開銷，使得即使較為復(fù)雜的系統(tǒng)也可以在RAM容量很少的CPU上得以應(yīng)用，其性能在大量的工程技術(shù)實踐中已得到驗證。本書重點突出，注重講清概念、原理和系統(tǒng)服務(wù)函數(shù)的應(yīng)用方法，可作為高等學(xué)校嵌入式實時操作系統(tǒng)的教材，也可作為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工程技術(shù)人員的參考書。
嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ教程 內(nèi)容簡介
本書在介紹嵌入式操作系統(tǒng)基本概念的基礎(chǔ)上， 以操作系統(tǒng)為背景介紹了其體系結(jié)構(gòu)、 任務(wù)管理、 中斷與時間管理、 信號量與互斥信號量管理、 消息管理、 事件標志組管理、 內(nèi)存管理、 移植等方面的原理與實現(xiàn)， 并給出了范例和應(yīng)用實例。本書中的全部源代碼、 范例和應(yīng)用實例都可在PC上運行。 在本書第三章中還對μC/OSⅡ任務(wù)棧的現(xiàn)有管理模式進行了改進， 提出了一種“任務(wù)棧的優(yōu)化管理模式”。這種模式可以極大地減少系統(tǒng)的RAM開銷， 使得即使較為復(fù)雜的系統(tǒng)也可以在RAM容量很少的CPU上得以應(yīng)用， 其性能在大量的工程技術(shù)實踐中已得到驗證。 本書重點突出， 注重講清概念、 原理和系統(tǒng)服務(wù)函數(shù)的應(yīng)用方法， 可作為高等學(xué)校嵌入式實時操作系統(tǒng)的教材， 也可作為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工程技術(shù)人員的參考書。
嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ教程 目錄
第1章 嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論 1
1.1 嵌入式系統(tǒng)的基本概念 1
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展概況 1
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的定義 3
1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的特點 4
1.2 嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 5
1.2.1 硬件層 5
1.2.2 硬件抽象層 8
1.2.3 應(yīng)用層 9
1.3 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的基本方法 10
1.3.1 總體設(shè)計 11
1.3.2 軟硬件組件的詳細設(shè)計 13
1.3.3 系統(tǒng)集成 13
1.3.4 系統(tǒng)測試 13
1.4 嵌入式操作系統(tǒng)的基本概念 14
1.4.1 嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程 14
1.4.2 嵌入式實時操作系統(tǒng)的定義 14
1.4.3 評價嵌入式操作系統(tǒng)的幾個重要指標 17
1.4.4 嵌入式實時操作系統(tǒng)的特點 17
1.4.5 嵌入式操作系統(tǒng)的分類 20
1.4.6 通用操作系統(tǒng)與嵌入式操作系統(tǒng)的區(qū)別 20
1.5 初識μC/OSⅡ操作系統(tǒng) 21
1.5.1 μC/OSⅡ的特點 22
1.5.2 μC/OSⅡ內(nèi)核文件組成 23
1.5.3 如何學(xué)好μC/OSⅡ 23
1.5.4 一個簡單的實例 24
參考文獻 27
習(xí)題 27
第2章 嵌入式操作系統(tǒng)中的基本概念 28
2.1 前后臺系統(tǒng) 28
2.2 調(diào)度 29
2.3 臨界區(qū) 29
2.4 進程與線程 29
2.4.1 進程的概念 29
2.4.2 線程的概念 30
2.5 任務(wù)與多任務(wù) 30
2.6 任務(wù)切換 31
2.7 死鎖 32
2.8 不可剝奪型內(nèi)核 32
2.9 可剝奪型內(nèi)核 33
2.10 可重入性 34
2.11 優(yōu)先級反轉(zhuǎn) 36
2.11.1 任務(wù)的優(yōu)先級 36
2.11.2 優(yōu)先級反轉(zhuǎn) 36
2.12 事件 37
2.12.1 信號量 37
2.12.2 消息郵箱 38
2.12.3 消息隊列 39
2.12.4 事件標志組 39
2.13 互斥 40
2.13.1 禁止中斷 41
2.13.2 禁止調(diào)度 41
2.13.3 信號量 42
2.13.4 測試并置位 42
2.14 同步 43
2.15 通信 44
2.16 對存儲器的要求 44
2.16.1 代碼存儲器需求 44
2.16.2 數(shù)據(jù)存儲器需求 44
習(xí)題 45
第3章 任務(wù)管理 46
3.1 核心任務(wù)管理 46
3.1.1 臨界區(qū)的處理 46
3.1.2 任務(wù)的形式 48
3.1.3 任務(wù)的狀態(tài) 49
3.1.4 任務(wù)控制塊 49
3.1.5 就緒表 52
3.1.6 任務(wù)調(diào)度 55
3.1.7 任務(wù)級的任務(wù)切換 57
3.1.8 調(diào)度器上鎖和解鎖 60
3.1.9 空閑任務(wù) 61
3.1.10 統(tǒng)計任務(wù) 62
3.1.11 μC/OSⅡ的初始化 64
3.1.12 μC/OSⅡ的啟動 66
3.2 用戶任務(wù)管理 68
3.2.1 任務(wù)棧管理 69
3.2.2 建立任務(wù)——OSTaskCreate()函數(shù) 77
3.2.3 建立任務(wù)——OSTaskCreateExt()函數(shù) 80
3.2.4 優(yōu)先級變更——OSTaskChangePrio()函數(shù) 83
3.2.5 刪除任務(wù)——OSTaskDel()函數(shù) 86
3.2.6 請求刪除任務(wù)——OSTaskDelReq()函數(shù) 90
3.2.7 堆棧檢驗——OSTaskStkChk()函數(shù) 92
3.2.8 任務(wù)掛起——OSTaskSuspend()函數(shù) 96
3.2.9 任務(wù)恢復(fù)——OSTaskResume()函數(shù) 98
3.2.10 任務(wù)信息的獲取——OSTaskQuery()函數(shù) 100
3.3 部分其他系統(tǒng)服務(wù)功能 102
習(xí)題 103
第4章 中斷與時間管理 104
4.1 中斷相關(guān)概念 104
4.1.1 中斷 104
4.1.2 中斷延遲時間 105
4.1.3 中斷響應(yīng)時間 105
4.1.4 中斷恢復(fù)時間 105
4.1.5 中斷延遲、 響應(yīng)和恢復(fù)比較 106
4.1.6 非屏蔽中斷 106
4.2 μC/OSⅡ的中斷處理 106
4.2.1 中斷處理程序 106
4.2.2 中斷處理過程 109
4.3 μC/OSⅡ的時鐘節(jié)拍 110
4.3.1 時鐘節(jié)拍 110
4.3.2 時鐘節(jié)拍程序 112
4.3.3 時鐘節(jié)拍器的正確用法 114
4.4 μC/OS-Ⅱ的時間管理 114
4.4.1 任務(wù)延時函數(shù)——OSTimeDly()函數(shù) 115
4.4.2 按時分秒毫秒延時函數(shù)——OSTimeDlyHMSM()函數(shù) 116
4.4.3 結(jié)束任務(wù)延時——OSTimeDlyResume()函數(shù) 118
4.4.4 系統(tǒng)時間函數(shù)——OSTimeGet()和OSTimeSet() 120
習(xí)題 121
第5章 事件控制塊 122
5.1 基本概念 122
5.2 將任務(wù)置于等待事件的任務(wù)列表中 124
5.3 從等待事件的任務(wù)列表中刪除任務(wù) 125
5.4 在等待事件的任務(wù)列表中查找優(yōu)先級*高的任務(wù) 126
5.5 空閑事件控制塊鏈表 127
5.5.1 基本概念 127
5.5.2 對事件控制塊的基本操作 127
5.6 初始化一個事件控制塊——OS_EventWaitListInit()函數(shù) 128
5.7 使一個任務(wù)脫離等待進入就緒——OS_EventTaskRdy()函數(shù) 129
5.8 使一個任務(wù)進入等待事件發(fā)生狀態(tài)——OS_EventTaskWait()函數(shù) 131
5.9 由于等待超時而將任務(wù)置為就緒態(tài)——OS_EventTO()函數(shù) 131
習(xí)題 132
第6章 信號量與互斥信號量管理 133
6.1 信號量管理 133
6.1.1 概述 133
6.1.2 建立信號量——OSSemCreate()函數(shù) 135
6.1.3 刪除信號量——OSSemDel()函數(shù) 137
6.1.4 等待信號量——OSSemPend()函數(shù) 139
6.1.5 發(fā)送信號量——OSSemPost()函數(shù) 142
6.1.6 無等待地獲取信號量——OSSemAccept()函數(shù) 144
6.1.7 查詢信號量的當(dāng)前狀態(tài)——OSSemQuery()函數(shù) 145
6.2 互斥信號量管理 147
6.2.1 概述 147
6.2.2 建立互斥信號量——OSMutexCreate()函數(shù) 149
6.2.3 刪除互斥信號量——OSMutexDel()函數(shù) 151
6.2.4 等待互斥信號量——OSMutexPend()函數(shù) 154
6.2.5 釋放互斥信號量——OSMutexPost()函數(shù) 157
6.2.6 無等待地獲取互斥信號量——OSMutexAccept()函數(shù) 161
6.2.7 獲取當(dāng)前互斥信號量的狀態(tài)——OSMutexQuery()函數(shù) 163
第7章 消息管理 167
7.1 消息郵箱管理 167
7.1.1 概述 167
7.1.2 建立消息郵箱——OSMboxCreate()函數(shù) 169
7.1.3 刪除消息郵箱——OSMboxDel()函數(shù) 171
7.1.4 等待郵箱中的消息——OSMboxPend()函數(shù) 173
7.1.5 發(fā)出郵箱消息——OSMboxPost()函數(shù) 176
7.1.6 發(fā)出郵箱消息——OSMboxPostOpt()函數(shù) 180
7.1.7 無等待地從郵箱中獲取消息——OSMboxAccept()函數(shù) 182
7.1.8 查詢郵箱的狀態(tài)——OSMboxQuery()函數(shù) 184
7.2 消息隊列管理 186
7.2.1 概述 186
7.2.2 實現(xiàn)消息隊列所需要的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 188
7.2.3 建立消息隊列——OSQCreate()函數(shù) 190
7.2.4 刪除消息隊列——OSQDel()函數(shù) 192
7.2.5 等待消息隊列中的一則消息——OSQPend()函數(shù) 194
7.2.6 向消息隊列發(fā)送一則（FIFO）消息——OSQPost()函數(shù) 197
7.2.7 向消息隊列發(fā)送一則 (LIFO)消息——OSQPostFront()函數(shù) 199
7.2.8 以可選方式(FIFO或LIFO)向消息隊列發(fā)一則消息 202
7.2.9 無等待地從消息隊列中獲取一則消息——OSQAccept()函數(shù) 205
7.2.10 清空消息隊列——OSQFlush()函數(shù) 206
7.2.11 查詢一個消息隊列的狀態(tài)——OSQQuery()函數(shù) 207
習(xí)題 209
第8章 事件標志組管理 210
8.1 概述 210
8.1.1 事件標志組的組成及管理函數(shù) 210
8.1.2 事件標志組的配置常量 210
8.1.3 實現(xiàn)事件標志組所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 211
8.2 建立事件標志組——OSFlagCreate()函數(shù) 212
8.3 等待事件標志——OSFlagPend()函數(shù) 214
8.4 設(shè)置事件標志——OSFlagPost()函數(shù) 218
8.5 刪除事件標志組——OSFlagDel()函數(shù) 223
8.6 無等待地獲得事件標志——OSFlagAccept()函數(shù) 226
8.7 查詢事件標志組的狀態(tài)——OSFlagQuery()函數(shù) 228
習(xí)題 230
第9章 內(nèi)存管理 231
9.1 概述 231
9.1.1 基本原理 231
9.1.2 內(nèi)存管理函數(shù) 232
9.1.3 內(nèi)存管理函數(shù)配置常量 232
9.1.4 內(nèi)存控制塊 233
9.2 建立內(nèi)存分區(qū)——OSMemCreate()函數(shù) 233
9.3 獲取一個內(nèi)存塊——OSMemGet()函數(shù) 236
9.4 釋放一個內(nèi)存塊——OSMemPut()函數(shù) 238
9.5 查詢內(nèi)存分區(qū)的狀態(tài)——OSMemQuery()函數(shù) 240
習(xí)題 242
第10章 μC/OSⅡ的移植 243
10.1 移植的基本方法 243
10.1.1 移植的概念與一般要求 243
10.1.2 OS_CPU.H代碼的移植 245
10.1.3 OS_CPU_C.C代碼的移植 247
10.1.4 OS_CPU_A.ASM代碼的移植 250
10.1.5 移植代碼的測試 253
10.2 基于MCS51單片機的移植實例 253
10.2.1 OS_CPU.H代碼的移植 253
10.2.2 OS_CPU_C.C代碼的移植 254
10.2.3 OS_CPU_A.ASM代碼的移植 255
10.3 基于ARM處理器的移植實例 261
10.3.1 移植規(guī)劃 261
10.3.2 OS_CPU.H代碼的移植 261
10.3.3 OS_CPU_C.C代碼的移植 262
10.3.4 OS_CPU_A.ASM代碼的移植 264
習(xí)題 276
第11章 應(yīng)用實例 277
11.1 基于MCS51處理器的應(yīng)用實例 277
11.1.1 設(shè)計目標 277
11.1.2 總體設(shè)計 277
11.1.3 系統(tǒng)電路設(shè)計 280
11.1.4 系統(tǒng)程序設(shè)計 281
11.2 基于ARM處理器的應(yīng)用實例 304
第12章 μC/OSⅡ幾個版本的區(qū)別簡介 310
12.1 μC/OSⅡV2.52與V2.62的區(qū)別 310
12.2 μC/OSⅡV2.62與V2.76的區(qū)別 311
12.3 μC/OSⅡV2.76與V2.83的區(qū)別 312
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