嵌入式系统基础：多处理器多任务与实时操作系统详解

本章内容主要涉及嵌入式系统的基础知识，特别是多处理器多任务系统在嵌入式环境中的应用。多处理器多任务系统是指在具有两个或更多处理器的系统中同时执行多个任务，这些任务由操作系统进行统一调度和管理。这种系统在宏观层面表现为并发执行，即多个任务在不同处理器上并行工作，而在微观层面，任务间可能通过共享资源实现协作。 嵌入式系统基础课程旨在结合理论与实践，让学习者深入了解嵌入式系统的核心概念。课程涵盖了以下几个关键部分： 1. **嵌入式系统导论**： - 定义了嵌入式系统，探讨其分类、发展历史、特点和广泛应用领域，如工业控制、消费电子产品、汽车电子等。 - 提及了计算机发展的三个阶段，从大型机到个人计算机，再到“后PC时代”的无处不在的计算机。 2. **嵌入式硬件系统基础**： - 描述了嵌入式微处理器如ARM、MIPS、X86和SH等架构，以及总线、存储系统和常用输入/输出接口的原理。 3. **嵌入式软件系统基础**： - 讨论了嵌入式软件的分类、特点，包括体系结构和运行流程，重点介绍了实时操作系统（RTOS）的概念及其在嵌入式系统中的核心作用，以及开发工具的选择和使用。 4. **嵌入式实时内核**： - 详细讲解了任务管理与调度，包括任务定义、调度算法，以及同步、互斥和通信机制，如信号量、信箱、队列和事件等。 - 探讨了中断和时间管理，包括中断的分类、处理流程、中断管理机制以及硬件时钟设备在时间管理中的角色。 5. **嵌入式系统软件开发**： - 涉及嵌入式系统开发模式，例如模块化、层次化和平台化开发。 - 解释了常用的软件开发工具，如集成开发环境（IDE）和版本控制系统。 - 提到了软件分析设计的方法，如需求分析、体系结构设计和详细设计。 6. **参考教材与资料**： - 提供了多本权威书籍作为学习资源，涵盖了嵌入式实时操作系统理论、基础教程和设计原理等方面。 第一章的开篇，以嵌入式系统概述为起点，强调了嵌入式系统在现代社会中无处不在的应用，如计算设备的灵活性、自由性和普及性。随着计算技术的不断演进，嵌入式系统正朝着更加智能、适应性强的方向发展，这为学习者提供了广阔的探索空间。