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嵌入式實時操作系統原理與ReWorks實踐

  • 作者：編者:柴琳果//李健//錢晨|責編:解坤
  • 出版社：北京交通大學
  • ISBN：9787512155718
  • 出版日期：2025/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：289
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    本書聚焦國產銳華嵌入式實時操作系統（ReWorks）在航空航天、軌道交通、能源電力等多種安全關鍵領域的應用和前景，從嵌入式系統基本概念、實時內核、操作系統外圍組件三個方面，對ReWorks的內核基本架構、程序設計原理、高效處理機制進行了詳細闡述。本書通過代碼案例與實踐經驗，兼顧初學者與資深開發者需求，旨在培養實時嵌入式領域自主創新人才，助力國產操作系統生態建設，為高校師生、科研人員及工程師提供兼顧理論深度與工程實踐的技術指南。
作者介紹
編者:柴琳果//李健//錢晨|責編:解坤
目錄
第1章  嵌入式實時操作系統概述
  1.1  嵌入式與實時
    1.1.1  嵌入式系統
    1.1.2  實時性
    1.1.3  嵌入式系統開發模式
  1.2  嵌入式實時操作系統
    1.2.1  概述
    1.2.2  發展歷程
    1.2.3  系統特性
  1.3  銳華嵌入式實時操作系統（ReWorks）
  1.4  思考題
第2章  任務管理
  2.1  任務的概念
    2.1.1  任務
    2.1.2  進程
    2.1.3  線程
  2.2  任務管理機制
    2.2.1  任務狀態
    2.2.2  任務生命周期管理
    2.2.3  任務調度和調度策略
    2.2.4  錯誤處理與異常管理
  2.3  ReWorks的任務管理
    2.3.1  ReWorks中的任務
    2.3.2  任務狀態和調度設計
    2.3.3  任務屬性
    2.3.4  任務調度
    2.3.5  任務管理介面
  2.4  任務管理編程實踐
  2.5  思考題
第3章  內存管理
  3.1  功能定位
  3.2  物理地址與虛擬地址
  3.3  內存管理機制
    3.3.1  存儲管理方式
    3.3.2  地址映射
    3.3.3  地址空間布局
    3.3.4  內存分配策略
    3.3.5  動態內存分配演算法
  3.4  ReWorks的內存管理
    3.4.1  段式存儲管理和內存布局
    3.4.2  核心堆內存管理
    3.4.3  用戶堆內存管理
    3.4.4  內存分區管理
    3.4.5  內存池管理
  3.5  內存管理編程實踐
  3.6  思考題
第4章  任務同步與通信
  4.1  基本概念
  4.2  工作機制
    4.2.1  信號量

    4.2.2  互斥量
    4.2.3  條件變數
    4.2.4  讀寫鎖
    4.2.5  消息隊列
    4.2.6  管道
    4.2.7  郵箱
    4.2.8  信號
    4.2.9  事件
  4.3  ReWorks任務同步與通信的編程
    4.3.1  運用信號量編程
    4.3.2  運用條件變數編程
    4.3.3  運用讀寫鎖編程
    4.3.4  運用消息隊列編程
    4.3.5  運用信號編程
    4.3.6  運用事件編程
  4.4  任務同步與通信編程實踐
  4.5  思考題
第5章  中斷管理
  5.1  中斷的硬體原理
    5.1.1  中斷與異常
    5.1.2  中斷的分類
    5.1.3  中斷控制器
  5.2  中斷框架
    5.2.1  中斷處理流程
    5.2.2  中斷優先順序
    5.2.3  中斷嵌套
    5.2.4  中斷處理機制
  5.3  中斷實時性分析
    5.3.1  中斷響應時間
    5.3.2  中斷性能優化
  5.4  ReWorks的中斷管理
    5.4.1  基本設計理念
    5.4.2  中斷管理介面
  5.5  中斷管理編程實踐
  5.6  思考題
第6章  時間管理
  6.1  時鐘節拍
  6.2  高精度時鐘
  6.3  操作系統的時鐘
  6.4  操作系統的定時器
  6.5  ReWorks時鐘管理
    6.5.1  軟體時鐘
    6.5.2  POSIX定時器
    6.5.3  看門狗定時器
    6.5.4  單調速率定時器
  6.6  ReWorks時鐘管理介面
    6.6.1  時間管理介面
    6.6.2  POSIX定時器介面
    6.6.3  看門狗定時器介面
    6.6.4  單調速率定時器介面

  6.7  時鐘管理編程實踐
  6.8  思考題
第7章  文件系統
  7.1  文件與文件系統
  7.2  文件系統的層次結構
  7.3  常見的文件系統
  7.4  文件系統的軟體實現
  7.5  虛擬文件系統
  7.6  ReWorks的文件系統
    7.6.1  根文件系統
    7.6.2  DOS文件系統
    7.6.3  HRFS高可靠文件系統
    7.6.4  在ReWorks中使用文件系統
    7.6.5  ReWorks文件系統API介面
  7.7  文件系統編程實踐
  7.8  思考題
第8章  網路協議棧
  8.1  網路通信的基本原理
  8.2  網路協議的層次模型
    8.2.1  OSI網路協議模型
    8.2.2  TCP/IP網路協議模型
  8.3  輕量級網路協議棧LwIP
    8.3.1  LwIP的關鍵設計點
    8.3.2  LwIP的內存管理與PBUF的數據包管理
  8.4  ReWorks的網路編程介面
  8.5  網路應用編程實踐
  8.6  思考題
第9章  I/O系統
  9.1  設備與I/O
  9.2  I/O系統的基本設計與實現
  9.3  文件I/O操作
    9.3.1  一切皆「文件」的設計理念
    9.3.2  文件描述符
    9.3.3  文件流與緩衝機制
  9.4  I/O模型
  9.5  ReWorks的I/O系統
    9.5.1  ReWorks I/O系統框架
    9.5.2  ReWorks I/O介面
  9.6  I/O編程實踐
  9.7  思考題
第10章  設備管理
  10.1  操作系統外部設備
    10.1.1  設備的分類
    10.1.2  設備的發現
    10.1.3  設備的訪問
  10.2  設備驅動模型
    10.2.1  匯流排
    10.2.2  設備
    10.2.3  設備驅動
  10.3  ReWorks的設備管理

    10.3.1  ReWorks設備管理概述
    10.3.2  字元設備驅動
    10.3.3  塊設備驅動
    10.3.4  網路設備驅動
  10.4  ReWorks字元設備驅動示例
  10.5  思考題
第11章  動態載入
  11.1  動態載入概述
    11.1.1  動態載入的基本概念
    11.1.2  二進位可執行與可鏈接格式
  11.2  ReWorks動態載入實現
    11.2.1  動態載入原理
    11.2.2  動態載入介面
  11.3  思考題
第12章  人機交互
  12.1  Shell
    12.1.1  Shell的定義與功能
    12.1.2  常見的Shell工具
  12.2  ReWorks的Shell
  12.3  嵌入式GUI
  12.4  ReWorks的圖形系統
    12.4.1  基本框架
    12.4.2  幀緩衝
    12.4.3  圖形框架與Qt
  12.5  思考題
第13章  軟硬體優化適配與CSP和BSP
  13.1  軟硬體適配基礎知識
    13.1.1  理解處理器體系結構
    13.1.2  理解底層彙編
  13.2  CSP軟硬體適配
    13.2.1  軟硬體適配方法
    13.2.2  任務上下文管理
    13.2.3  浮點寄存器管理模塊
    13.2.4  中斷處理模塊
    13.2.5  時鐘模塊
    13.2.6  Cache管理模塊
  13.3  BSP硬體適配
    13.3.1  BSP的基本功能與組成
    13.3.2  BSP開發流程
    13.3.3  ReWorks啟動過程
    13.3.4  設備樹與設備樹驅動
    13.3.5  鏈接腳本
  13.4  思考題
第14章  嵌入式實時操作系統的應用和發展趨勢
  14.1  嵌入式實時操作系統的應用
    14.1.1  工業自動化領域
    14.1.2  軌道交通領域
    14.1.3  能源電力領域
  14.2  嵌入式實時操作系統的挑戰和發展
    14.2.1  嵌入式實時操作系統的發展趨勢

    14.2.2  人工智慧與工業控制中操作系統的發展趨勢
參考文獻

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