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内容大纲
本书聚焦国产锐华嵌入式实时操作系统（ReWorks）在航空航天、轨道交通、能源电力等多种安全关键领域的应用和前景，从嵌入式系统基本概念、实时内核、操作系统外围组件三个方面，对ReWorks的内核基本架构、程序设计原理、高效处理机制进行了详细阐述。本书通过代码案例与实践经验，兼顾初学者与资深开发者需求，旨在培养实时嵌入式领域自主创新人才，助力国产操作系统生态建设，为高校师生、科研人员及工程师提供兼顾理论深度与工程实践的技术指南。 -
作者介绍
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目录
第1章 嵌入式实时操作系统概述
1.1 嵌入式与实时
1.1.1 嵌入式系统
1.1.2 实时性
1.1.3 嵌入式系统开发模式
1.2 嵌入式实时操作系统
1.2.1 概述
1.2.2 发展历程
1.2.3 系统特性
1.3 锐华嵌入式实时操作系统（ReWorks）
1.4 思考题
第2章 任务管理
2.1 任务的概念
2.1.1 任务
2.1.2 进程
2.1.3 线程
2.2 任务管理机制
2.2.1 任务状态
2.2.2 任务生命周期管理
2.2.3 任务调度和调度策略
2.2.4 错误处理与异常管理
2.3 ReWorks的任务管理
2.3.1 ReWorks中的任务
2.3.2 任务状态和调度设计
2.3.3 任务属性
2.3.4 任务调度
2.3.5 任务管理接口
2.4 任务管理编程实践
2.5 思考题
第3章 内存管理
3.1 功能定位
3.2 物理地址与虚拟地址
3.3 内存管理机制
3.3.1 存储管理方式
3.3.2 地址映射
3.3.3 地址空间布局
3.3.4 内存分配策略
3.3.5 动态内存分配算法
3.4 ReWorks的内存管理
3.4.1 段式存储管理和内存布局
3.4.2 核心堆内存管理
3.4.3 用户堆内存管理
3.4.4 内存分区管理
3.4.5 内存池管理
3.5 内存管理编程实践
3.6 思考题
第4章 任务同步与通信
4.1 基本概念
4.2 工作机制
4.2.1 信号量
4.2.2 互斥量
4.2.3 条件变量
4.2.4 读写锁
4.2.5 消息队列
4.2.6 管道
4.2.7 邮箱
4.2.8 信号
4.2.9 事件
4.3 ReWorks任务同步与通信的编程
4.3.1 运用信号量编程
4.3.2 运用条件变量编程
4.3.3 运用读写锁编程
4.3.4 运用消息队列编程
4.3.5 运用信号编程
4.3.6 运用事件编程
4.4 任务同步与通信编程实践
4.5 思考题
第5章 中断管理
5.1 中断的硬件原理
5.1.1 中断与异常
5.1.2 中断的分类
5.1.3 中断控制器
5.2 中断框架
5.2.1 中断处理流程
5.2.2 中断优先级
5.2.3 中断嵌套
5.2.4 中断处理机制
5.3 中断实时性分析
5.3.1 中断响应时间
5.3.2 中断性能优化
5.4 ReWorks的中断管理
5.4.1 基本设计理念
5.4.2 中断管理接口
5.5 中断管理编程实践
5.6 思考题
第6章 时间管理
6.1 时钟节拍
6.2 高精度时钟
6.3 操作系统的时钟
6.4 操作系统的定时器
6.5 ReWorks时钟管理
6.5.1 软件时钟
6.5.2 POSIX定时器
6.5.3 看门狗定时器
6.5.4 单调速率定时器
6.6 ReWorks时钟管理接口
6.6.1 时间管理接口
6.6.2 POSIX定时器接口
6.6.3 看门狗定时器接口
6.6.4 单调速率定时器接口
6.7 时钟管理编程实践
6.8 思考题
第7章 文件系统
7.1 文件与文件系统
7.2 文件系统的层次结构
7.3 常见的文件系统
7.4 文件系统的软件实现
7.5 虚拟文件系统
7.6 ReWorks的文件系统
7.6.1 根文件系统
7.6.2 DOS文件系统
7.6.3 HRFS高可靠文件系统
7.6.4 在ReWorks中使用文件系统
7.6.5 ReWorks文件系统API接口
7.7 文件系统编程实践
7.8 思考题
第8章 网络协议栈
8.1 网络通信的基本原理
8.2 网络协议的层次模型
8.2.1 OSI网络协议模型
8.2.2 TCP/IP网络协议模型
8.3 轻量级网络协议栈LwIP
8.3.1 LwIP的关键设计点
8.3.2 LwIP的内存管理与PBUF的数据包管理
8.4 ReWorks的网络编程接口
8.5 网络应用编程实践
8.6 思考题
第9章 I/O系统
9.1 设备与I/O
9.2 I/O系统的基本设计与实现
9.3 文件I/O操作
9.3.1 一切皆“文件”的设计理念
9.3.2 文件描述符
9.3.3 文件流与缓冲机制
9.4 I/O模型
9.5 ReWorks的I/O系统
9.5.1 ReWorks I/O系统框架
9.5.2 ReWorks I/O接口
9.6 I/O编程实践
9.7 思考题
第10章 设备管理
10.1 操作系统外部设备
10.1.1 设备的分类
10.1.2 设备的发现
10.1.3 设备的访问
10.2 设备驱动模型
10.2.1 总线
10.2.2 设备
10.2.3 设备驱动
10.3 ReWorks的设备管理
10.3.1 ReWorks设备管理概述
10.3.2 字符设备驱动
10.3.3 块设备驱动
10.3.4 网络设备驱动
10.4 ReWorks字符设备驱动示例
10.5 思考题
第11章 动态加载
11.1 动态加载概述
11.1.1 动态加载的基本概念
11.1.2 二进制可执行与可链接格式
11.2 ReWorks动态加载实现
11.2.1 动态加载原理
11.2.2 动态加载接口
11.3 思考题
第12章 人机交互
12.1 Shell
12.1.1 Shell的定义与功能
12.1.2 常见的Shell工具
12.2 ReWorks的Shell
12.3 嵌入式GUI
12.4 ReWorks的图形系统
12.4.1 基本框架
12.4.2 帧缓冲
12.4.3 图形框架与Qt
12.5 思考题
第13章 软硬件优化适配与CSP和BSP
13.1 软硬件适配基础知识
13.1.1 理解处理器体系结构
13.1.2 理解底层汇编
13.2 CSP软硬件适配
13.2.1 软硬件适配方法
13.2.2 任务上下文管理
13.2.3 浮点寄存器管理模块
13.2.4 中断处理模块
13.2.5 时钟模块
13.2.6 Cache管理模块
13.3 BSP硬件适配
13.3.1 BSP的基本功能与组成
13.3.2 BSP开发流程
13.3.3 ReWorks启动过程
13.3.4 设备树与设备树驱动
13.3.5 链接脚本
13.4 思考题
第14章 嵌入式实时操作系统的应用和发展趋势
14.1 嵌入式实时操作系统的应用
14.1.1 工业自动化领域
14.1.2 轨道交通领域
14.1.3 能源电力领域
14.2 嵌入式实时操作系统的挑战和发展
14.2.1 嵌入式实时操作系统的发展趋势
14.2.2 人工智能与工业控制中操作系统的发展趋势
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