嵌入式系统原理与应用课程教学大纲 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/3 11:25:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

2.基本概念与知识点

任务管理与调度概述、任务的概念、特性、内容、参数、任务管理、任务控制块、任务切换、任务队列、任务管理机制、优先级抢占调度、时间片轮转调度、静态调度、动态调度、静态调度与动态调度的比较、优先级反转、优先级继承协议、优先级天花板协议、多处理器调度 3.问题与应用(能力要求)

a) 掌握嵌入式系统中任务的状态变迁。 b) 掌握优先级的位图算法。 c) 掌握RMS调度算法。 d) 要求的在优先级反转的情况下,能画出任务的执行序列图。

(三)课后练习

1.请解释什么叫RMS和EDF调度算法,并分别说明CPU使用率的可调度范围。

2.什么叫任务切换?任务切换通常在什么时候进行?任务切换的主要工作内容是什么?

3.基于RMS调度算法,为表5-11中的任务分配优先级(假定数字越大,优先级越低)。如果所有任务的运行时间均为6ms,请问这些任务是否可调度?请用图示和文字描述的方式对任务的运行情况进行详细说明。 任务 T1 T2 T3 T4 T5 T6 周期/ms 25 60 50 150 75 50 4.什么叫优先级反转?解决优先级反转有哪些主要方法? (四)教学方法与手段

课堂讲授为主,结合课堂提问为辅,布置部分作业。 第6章 同步、互斥和通信

(一)目的与要求

1.掌握信号量的分类及其基本用法

2.掌握用PV操作来实现任务之间的同步

3.了解嵌入式系统中的邮箱、消息队列、事件和异步信号机制。

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

(二)教学内容

1.主要内容

信号量、邮箱与消息队列、事件、异步信号 2.基本概念与知识点

信号量的种类及用途、互斥信号量、二值信号量、计数信号量、信号量机制的主要数据结构、信号量机制的主要功能、任务间的通信方式、消息、邮箱、队列、消息队列机制的主要数据结构、消息队列机制的主要功能、事件机制、事件机制的主要数据结构、事件机制的主要功能、异步信号机制的概述、异步信号机制与中断机制的比较、异步信号机制与事件机制的比较、异步信号机制的主要数据结构、异步信号机制的主要功能

3.问题与应用(能力要求)

a) 掌握生产者与消费者问题的解决方法。 b) 什么是事件?有什么特点?

c) 掌握异步信好与中断机制的异同点。 d) 掌握异步信号与事件机制的异同点。

(三)课后练习

1.嵌入式操作系统内核提供的同步、互斥与通信机制主要有哪些? 2.在创建互斥信号量、二值信号量和计数信号量是由哪些异同点? 3.任务等待消息的方式有哪几种?当任务试图接收消息时,什么情况下系统可能发生任务的重新调度?

4.请列表说明异步信号机制与中断的异同点。 (四)教学方法与手段

课堂讲授为主,结合课堂提问为辅,布置部分作业。 第7章 中断和时间管理

(一)目的与要求

1.掌握中断的概念、分类、中断的处理过程 2.了解实时内核的中断管理和用户中断服务程序

3.了解时间管理的基本功能、差分时间链在时间管理中的应用。 (二)教学内容

1.主要内容

中断管理、时间管理 2.基本概念与知识点

中断的分类、中断处理过程、实时内核的中断管理、硬件时钟设备、

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

时间管理

3.问题与应用(能力要求)

a) 中断处理过程分为几个阶段? b) 中断响应过程主要包括哪些操作? c) 中断服务程序的主要内容有哪些?

(三)课后练习

1.请阐述中断的概念,并说明中断与自陷、异常之间在概念上有哪些联系与区别.

2.请说明在系统时钟中断服务程序中,主要完成哪些工作。 3.以一种开源的嵌入式操作系统为例,就该操作系统所采用的中断管理方式进行详细分析,并写出分析报告。 4.中断是如何分类的?

5.描述中断处理的基本过程。 (四)教学方法与手段

课堂讲授为主,结合课堂提问为辅,布置部分作业。

第8章 内存管理和I/O管理

(一)目的与要求

1.掌握在嵌入式操作系统中内存管理的基本方法

2.了解内存管理机制

3.了解I/O管理的基本功能。 (二)教学内容

1.主要内容

内存管理、I/O管理 2.基本概念与知识点

内存保护、内存管理机制、固定大小存储区管理、可变大小存储区管理、内存映射、I/O管理的功能、I/O系统的实现考虑 3.问题与应用(能力要求)

a) 为什么嵌入式系统通常采用快速而确定的内存管理,而不采用虚拟存储技术?

b) 试编程模拟嵌入式操作系统中的固定大小存储区管理、可变大小

存储区管理方式。

c) 嵌入式操作系统中I/O管理的功能有哪些? d) 嵌入式操作系统中内存保护是如何实现的?

(三)实践环节与课后练习

1.内存主要存放哪些内容,实时系统在进行内存管理时通常需要考虑哪

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

些因素?

2.以一种开源的嵌入式操作系统为例,就该操作系统所采用的内存管理方式进行详细分析,并写出分析报告。

3.以一种开源的嵌入式操作系统为例,就该操作系统所采用的I/O管理方式进行详细分析,并写出分析报告。 4.以一个具体的设备为例,基于主设备号、设备名表和文件描述符的I/O管理机制,对I/O设备管理的具体过程进行描述。

(四)教学方法与手段 课堂讲授

五、各教学环节学时分配 教学环节 教学时数 课程内容 讲 课 6 12 6 4 8 6 3 6 51 3 1 2 习 题 课 3 3 18 3 讨 论 课 6 3 实验 其他教学环节 小 计 6 18 9 4 12 8 6 9 72 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 合计 六、推荐教材和教学参考资源 [1]. 罗蕾.嵌入式实时操作系统及应用开发.北京航空航天大学出版社

[2]. 陈赜.ARM9嵌入式技术及LINUX高级实践教程.北京航空航天大学出版社

[3] .贾智平.嵌入式原理与接口技术.清华大学出版社 七、其他说明

大纲修订人:李晟 修订日期:2007年4月15日

大纲审定人:闫大顺、李晟 审定日期:2007年9月15日