导语

  

内容提要

  

    邱祎、熊谱翔、朱天龙著的《嵌入式实时操作系统(RT-Thread设计与实现)/电子与嵌入式系统设计丛书》由自研开源嵌入式实时操作系统RT—Thread核心作者撰写，专业性毋庸置疑，系统剖析嵌入式系统核心设计与实现，掌握物联网操作系统精髓。本书分为两大部分，共16章，第1～10章为内核篇；第11～16章为组件篇。
    内核篇（第1～10章）详解RT-Thread内核，先对RT-Thread进行总体介绍，再分别介绍RT-Thread的核心技术——线程管理、时钟管理、线程间同步、线程间通信、内存管理、中断管理与内核移植。
    组件篇（第11～16章）分别介绍Env开发环境、FinSH控制台、设备管理、文件系统和网络框架。
    各章均有配套示例，方便读者动手实践和参考。

前言
第一篇  内核篇
  第1章  嵌入式实时操作系统
    1.1  嵌入式系统
    1.2  实时系统
    1.3  嵌入式实时操作系统
      1.3.1  主流嵌入式实时操作系统
      1.3.2  发展趋势
    1.4  本章小结
  第2章  了解与快速上手RT-Thread
    2.1  RT-Thread概述
    2.2  RT-Thread的架构
    2.3  RT-Thread的获取
    2.4  RT-Thread快速上手
      2.4.1  准备环境
      2.4.2  初识RT-Thread
      2.4.3  跑马灯的例子
    2.5  本章小结
  第3章  内核基础
    3.1  RT-Thread内核介绍
    3.2  RT-Thread启动流程
    3.3  RT-Thread程序内存分布
    3.4  RT-Thread自动初始化机制
    3.5  RT-Thread内核对象模型
      3.5.1  静态对象和动态对象
      3.5.2  内核对象管理架构
      3.5.3  对象控制块
      3.5.4  内核对象管理方式
    3.6  RT-Thread内核配置示例
    3.7  常见宏定义说明
    3.8  本章小结
  第4章  线程管理
    4.1  线程管理的功能特点
    4.2  线程的工作机制
      4.2.1  线程控制块
      4.2.2  线程的重要属性
      4.2.3  线程状态切换
      4.2.4  系统线程
    4.3  线程的管理方式
      4.3.1  创建和删除线程
      4.3.2  初始化和脱离线程
      4.3.3  启动线程
      4.3.4  获得当前线程
      4.3.5  使线程让出处理器资源
      4.3.6  使线程睡眠
      4.3.7  挂起和恢复线程
      4.3.8  控制线程
      4.3.9  设置和删除空闲钩子
      4.3.10  设置调度器钩子
    4.4  线程应用示例
      4.4.1  创建线程示例
      4.4.2  线程时间片轮转调度示例
      4.4.3  线程调度器钩子示例
    4.5  本章小结
  第5章  时钟管理
    5.1  时钟节拍
      5.1.1  时钟节拍的实现方式
      5.1.2  获取时钟节拍
    5.2  定时器管理
      5.2.1  RT-Thread定时器介绍
      5.2.2  定时器的工作机制
      5.2.3  定时器的管理方式
    5.3  定时器应用示例
    5.4  高精度延时
    5.5  本章小结
  第6章  线程间同步
    6.1  信号量
      6.1.1  信号量的工作机制
      6.1.2  信号量控制块
      6.1.3  信号量的管理方式
      6.1.4  信号量应用示例
      6.1.5  信号量的使用场合
    6.2  互斥量
      6.2.1  互斥量的工作机制
      6.2.2  互斥量控制块
      6.2.3  互斥量的管理方式
      6.2.4  互斥量应用示例
      6.2.5  互斥量的使用场合
    6.3  事件集
      6.3.1  事件集的工作机制
      6.3.2  事件集控制块
      6.3.3  事件集的管理方式
      6.3.4  事件集应用示例
      6.3.5  事件集的使用场合
    6.4  本章小结
  第7章  线程间通信
    7.1  邮箱
      7.1.1  邮箱的工作机制
      7.1.2  邮箱控制块
      7.1.3  邮箱的管理方式
      7.1.4  邮箱使用示例
      7.1.5  邮箱的使用场合
    7.2  消息队列
      7.2.1  消息队列的工作机制
      7.2.2  消息队列控制块
      7.2.3  消息队列的管理方式
      7.2.4  消息队列应用示例
      7.2.5  消息队列的使用场合
    7.3  信号
      7.3.1  信号的工作机制
      7.3.2  信号的管理方式
      7.3.3  信号应用示例
    7.4  本章小节
  第8章  内存管理
    8.1  内存管理的功能特点
    8.2  内存堆管理
      8.2.1  小内存管理算法
      8.2.2  slab管理算法
      8.2.3  memheap管理算法
      8.2.4  内存堆配置和初始化
      8.2.5  内存堆的管理方式
      8.2.6  内存堆管理应用示例
    8.3  内存池
      8.3.1  内存池的工作机制
      8.3.2  内存池的管理方式
      8.3.3  内存池应用示例
    8.4  本章小结
  第9章  中断管理
    9.1  Cortex-M CPU架构基础
      9.1.1  寄存器介绍
      9.1.2  操作模式和特权级别
      9.1.3  嵌套向量中断控制器
      9.1.4  PendSV系统调用
    9.2  RT-Thread中断工作机制
      9.2.1  中断向量表
      9.2.2  中断处理过程
      9.2.3  中断嵌套
      9.2.4  中断栈
      9.2.5  中断的底半处理
    9.3  RT-Thread中断管理接口
      9.3.1  中断服务程序挂接
      9.3.2  中断源管理
      9.3.3  全局中断开关
      9.3.4  中断通知
    9.4  中断与轮询
    9.5  全局中断开关使用示例
    9.6  本章小结
  第10章  内核移植
    10.1  CPU架构移植
      10.1.1  实现全局中断开关
      10.1.2  实现线程栈初始化
      10.1.3  实现上下文切换
      10.1.4  实现时钟节拍
    10.2  BSP移植
    10.3  内核移植示例
      10.3.1  准备裸机工程
      10.3.2  建立RT-Thread工程
      10.3.3  实现时钟管理
      10.3.4  实现控制台输出
      10.3.5  实现动态堆内存管理
      10.3.6  移植到更多开发板
    10.4  本章小结
第二篇  组件篇
  第11章  Env辅助开发环境
    11.1  Env简介
    11.2  Env的功能特点
    11.3  Env工程构建示例
    11.4  构建更多MDK工程
      11.4.1  创建外设示例工程
      11.4.2  创建文件系统示例工程
      11.4.3  创建网络示例工程
    11.5  本章小结
  第12章  FinSH控制台
    12.1  FinSH介绍
    12.2  FinSH内置命令
      12.2.1  显示线程状态
      12.2.2  显示信号量状态
      12.2.3  显示事件状态
      12.2.4  显示互斥量状态
      12.2.5  显示邮箱状态
      12.2.6  显示消息队列状态
      12.2.7  显示内存池状态
      12.2.8  显示定时器状态
      12.2.9  显示设备状态
      12.2.10  显示动态内存状态
    12.3  自定义FinSH命令
      12.3.1  自定义msh命令
      12.3.2  自定义C-Style命令和变量
      12.3.3  自定义命令重命名
    12.4  FinSH功能配置
    12.5  FinSH应用示例
      12.5.1  自定义msh命令示例
      12.5.2  带参数的msh命令示例
    12.6  本章小结
  第13章  I/O设备管理
    13.1  I/O设备介绍
      13.1.1  I/O设备管理框架
      13.1.2  I/O设备模型
      13.1.3  I/O设备类型
    13.2  创建和注册I/O设备
    13.3  访问I/O设备
      13.3.1  查找设备
      13.3.2  初始化设备
      13.3.3  打开和关闭设备
      13.3.4  控制设备
      13.3.5  读写设备
      13.3.6  数据收发回调
      13.3.7  设备访问示例
    13.4  本章小结
  第14章  通用外设接口
    14.1  UART串口
      14.1.1  串口设备管理
      14.1.2  创建和注册串口设备
      14.1.3  访问串口设备
      14.1.4  串口设备使用示例
    14.2  GPIO
      14.2.1  PIN设备管理
      14.2.2  创建和注册PIN设备
      14.2.3  访问PIN设备
      14.2.4  PIN设备使用示例
    14.3  SPI总线
      14.3.1  SPI设备管理
      14.3.2  创建和注册SPI总线设备
      14.3.3  创建和挂载SPI从设备
      14.3.4  访问SPI从设备
      14.3.5  特殊使用场景
      14.3.6  SPI设备使用示例
    14.4  I2C总线
      14.4.1  I2C设备管理
      14.4.2  创建和注册I2C总线设备
      14.4.3  访问I2C设备
      14.4.4  I2C设备应用示例
    14.5  运行设备应用示例
      14.5.1  运行PIN设备示例
      14.5.2  运行SPI设备示例
      14.5.3  运行I2C设备示例
      14.5.4  运行串口设备示例
    14.6  本章小结
  第15章  虚拟文件系统
    15.1  DFS介绍
      15.1.1  DFS架构
      15.1.2  POSIX接口层
      15.1.3  虚拟文件系统层
      15.1.4  设备抽象层
    15.2  文件系统挂载管理
      15.2.1  DFS组件初始化
      15.2.2  注册文件系统
      15.2.3  将存储设备注册为块设备
      15.2.4  格式化文件系统
      15.2.5  挂载文件系统
      15.2.6  卸载文件系统
    15.3  文件管理
      15.3.1  打开和关闭文件
      15.3.2  读写数据
      15.3.3  重命名
      15.3.4  获取状态
      15.3.5  删除文件
      15.3.6  同步文件数据到存储设备
      15.3.7  查询文件系统相关信息
      15.3.8  监视I/O设备状态
    15.4  目录管理
      15.4.1  创建和删除目录
      15.4.2  打开和关闭目录
      15.4.3  读取目录
      15.4.4  获取目录流的读取位置
      15.4.5  设置下次读取目录的位置
      15.4.6  重设读取目录的位置为开头位置
    15.5  DFS功能配置
    15.6  DFS应用示例
      15.6.1  准备工作
      15.6.2  读写文件示例
      15.6.3  更改文件名称示例
      15.6.4  获取文件状态示例
      15.6.5  创建目录示例
      15.6.6  读取目录示例
      15.6.7  设置读取目录位置示例
    15.7  本章小结
  第16章  网络框架
    16.1  TCP/IP网络协议简介
      16.1.1  OSI参考模型
      16.1.2  TCP/IP参考模型
      16.1.3  TCP/IP参考模型和OSI参考模型的区别
      16.1.4  IP地址
      16.1.5  子网掩码
      16.1.6  MAC地址
    16.2  RT-Thread网络框架介绍
    16.3  网络框架工作流程
      16.3.1  网络协议簇注册
      16.3.2  网络数据接收流程
      16.3.3  网络数据发送流程
    16.4  网络套接字编程
      16.4.1  TCP socket通信流程
      16.4.2  UDP socket通信流程
      16.4.3  创建套接字
      16.4.4  绑定套接字
      16.4.5  建立TCP连接
      16.4.6  数据传输
      16.4.7  关闭网络连接
    16.5  网络功能配置
    16.6  网络应用示例
      16.6.1  准备工作
      16.6.2  TCP客户端示例
      16.6.3  UDP客户端示例
    16.7  本章小结
附录A  menuconfig配置选项
附录B  SCons构建系统