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嵌入式操作系統設計與實現--基於STM32微控制器(高等教育新工科建設精品教材)

  • 作者:編者:程濤|責編:王淳
  • 出版社:輕工
  • ISBN:9787518452521
  • 出版日期:2025/09/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:234
人民幣:RMB 58 元      售價:
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內容大鋼
    本書共分為三個部分:第一部分是前置知識點,第二部分為操作系統設計與實現,第三部分為實驗部分。第一部分包括1?4章,主要講述了嵌入式操作系統概述、μCIOS-Ⅲ實時操作系統、CPU編程模型與多任務定義、Project目錄與IDE工程構建。第二部分包括5?14章,主要講述了MOS操作系統的設計與實現:任務控制塊與上下文切換、操作系統的時鐘節拍、Delay函數與Sleep函數、時間戳計數器、同步原語、任務的狀態、優先順序調度演算法與實現、時間片調度演算法與實現、任務管理的實現、內核對象。第三部分為第15章,包含了7個實驗:函數參數、點亮LED、上下文切換、任務調度演算法、軟體定時器模塊、多任務程序設計、文件系統與Shell。
    本書為新形態教材,有配套的電子課件、各章節講解視頻、配套工程代碼、實驗內容,可作為電腦專業類操作系統課程教材,也可供嵌入式操作系統相關研究人員或工程師參考。

作者介紹
編者:程濤|責編:王淳

目錄
第1章  嵌入式操作系統概述
  1.1  本章目標
  1.2  操作系統
  1.3  嵌入式操作系統
  1.4  嵌入式系統設計方法
    1.4.1  輪詢設計
    1.4.2  前後台系統
    1.4.3  多任務系統
    1.4.4  庫函數設計
    1.4.5  系統調用
    1.4.6  回調函數
    1.4.7  狀態機
  1.5  實時操作系統
  1.6  嵌入式Linux
  1.7  電腦系統
    1.7.1  Linux操作系統
    1.7.2  Microsoft公司的操作系統
    1.7.3  Stretch超級電腦
    1.7.4  Wang王安電腦
  1.8  小結
  1.9  思維導圖
第2章  μC/OS-Ⅲ實時操作系統
  2.1  本章目標
  2.2  μC/OS實時操作系統
  2.3  μC/OS的移植要點
  2.4  μC/OS的版本歷史
  2.5  μC/OS的內核對象
    2.5.1  信號量
    2.5.2  互斥量
    2.5.3  事件標誌組
    2.5.4  消息郵箱
    2.5.5  消息隊列
    2.5.6  內存管理
    2.5.7  時間管理
    2.5.8  任務管理
    2.5.9  獨立模塊
  2.6  μC/OS的應用開發
  2.7  如何學習操作系統
  2.8  小結
  2.9  思維導圖
第3章  CPU編程模型與多任務定義
  3.1  本章目標
  3.2  ARM Cortex-MCPU介紹
    3.2.1  CPU特點與基礎指令
    3.2.2  CPU架構與編程模型
  3.3  STM32F4的介紹
  3.4  野火開發板的介紹
  3.5  中斷控制器
    3.5.1  Interrupt
    3.5.2  NVIC

    3.5.3  SVC
    3.5.4  TICK
    3.5.5  PENDSV
    3.5.6  AAPCS
  3.6  GPIO外設
  3.7  EXTI外設
  3.8  多任務相關概念
    3.8.1  進程
    3.8.2  線程
    3.8.3  纖程
    3.8.4  函數
  3.9  線程API示例
  3.10  小結
  3.11  思維導圖
第4章  Project目錄與IDE工程構建
  4.1  本章目標
  4.2  Proiect目錄
  4.3  IDE工程構建
    4.3.1  使用μVision創建工程
    4.3.2  在IDE工程中添加分組
    4.3.3  在IDE工程中添加文件
    4.3.4  IDE工程Options配置
  4.4  ARM編譯工具鏈
    4.4.1  開發流程
    4.4.2  嵌入式開發
    4.4.3  調試技巧
    4.4.4  硬體調試
  4.5  小結
  4.6  思維導圖
第5章  任務控制塊與上下文切換
  5.1  本章目標
  5.2  任務控制塊
  5.3  任務創建函數
  5.4  上下文切換
  5.5  系統初始化
  5.6  系統啟動
  5.7  測試代碼
  5.8  小結
  5.9  思維導圖
第6章  操作系統的時鐘節拍
  6.1  本章目標
  6.2  什麼是時鐘節拍
  6.3  SysTick計數器
  6.4  時鐘節拍ISR
  6.5  測試代碼
  6.6  小結
  6.7  思維導圖
第7章  Delay函數與Sleep函數
  7.1  本章目標
  7.2  Delay函數

  7.3  Sleep函數
  7.4  空閑任務
  7.5  測試代碼
  7.6  小結
  7.7  思維導圖
第8章  時間戳計數器
  8.1  本章目標
  8.2  什麼是時間戳
  8.3  時間戳計數器
  8.4  簡易計時API
  8.5  測試代碼
  8.6  小結
  8.7  思維導圖
第9章  同步原語
  9.1  本章目標
  9.2  臨界區
  9.3  原子操作
  9.4  位帶操作
  9.5  互斥訪問
  9.6  Patterson演算法
  9.7  開關中斷(Interrupt)
  9.8  開關搶佔(Preempt)
  9.9  測試代碼
  9.10  小結
  9.11  思維導圖
第10章  任務的狀態
  10.1  本章目標
  10.2  任務狀態
  10.3  就緒列表
  10.4  等待列表
  10.5  調度實現
  10.6  測試代碼
  10.7  小結
  10.8  思維導圖
第11章  優先順序調度演算法與實現
  11.1  本章目標
  11.2  優先順序的概念
    11.2.1  Windows的優先順序
    11.2.2  Linux的優先順序
  11.3  優先順序調度演算法
  11.4  優先順序調度實現
  11.5  測試代碼
  11.6  小結
  11.7  思維導圖
第12章  時間片調度演算法與實現
  12.1  本章目標
  12.2  時間片的概念
  12.3  時間片調度演算法
  12.4  時間片調度實現
  12.5  測試代碼

  12.6  小結
  12.7  思維導圖
第13章  任務管理的實現
  13.1  本章目標
  13.2  任務的管理
  13.3  任務的刪除
  13.4  任務的掛起
  13.5  任務的恢復
  13.6  測試代碼
  13.7  小結
  13.8  思維導圖
第14章  內核對象
  14.1  本章目標
  14.2  信號量的實現
  14.3  互斥量的實現
  14.4  消息隊列的實現
  14.5  任務信號量的實現
  14.6  任務消息隊列
  14.7  測試代碼
  14.8  小結
  14.9  思維導圖
第15章  實驗部分
  15.1  本章目標
  15.2  函數參數
  15.3  點亮LED
  15.4  上下文切換
  15.5  任務調度演算法
    15.5.1  實現CFS簡易調度演算法
    15.5.2  實現LinuxCFS調度演算法
    15.5.3  時間片輪轉調度的變形
  15.6  軟體定時器模塊
  15.7  多任務程序設計
    15.7.1  UART接收任務
    15.7.2  LED控制任務
  15.8  文件系統與Shell
  15.9  小結
  15.10  思維導圖
附錄A  思考題
附錄B  術語表
參考文獻

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