MC/OS the Real-Time Kernel pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cmp Books

作者:Jean J. Labrosse

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1992-10-01

价格:USD 49.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780879304447

丛书系列:

图书标签:

• ucos
• 实时操作系统
• 嵌入式系统
• MC/OS
• 内核
• C语言
• 微控制器
• 嵌入式开发
• 操作系统原理
• 实时性
• 任务调度

《时序之钥：嵌入式实时操作系统的构建与应用》 本书深入剖析嵌入式实时操作系统（RTOS）的核心原理，从零开始，以清晰的逻辑和详实的步骤，指导读者构建一个功能完善、性能卓越的实时内核。本书不仅聚焦于理论知识的传授，更注重实践操作的指导，旨在帮助读者理解RTOS的运作机制，并能够将其应用于实际的嵌入式开发项目中。 内容梗概： 1. 嵌入式系统与实时性的基石： 嵌入式系统的定义与特性： 详细阐述嵌入式系统在现代科技中的地位，分析其资源受限、功耗控制、可靠性要求高等独特之处。 实时性的概念与分类： 深入探讨“实时”在不同应用场景下的含义，区分硬实时、软实时和固件实时，并分析其对系统设计的影响。 RTOS的角色与必要性： 解释为何在复杂的嵌入式系统中，一个强大的RTOS是必不可少的，它如何管理硬件资源、协调任务执行、确保系统的响应性。 2. 实时内核的设计与实现： 任务管理： 任务的概念与属性： 定义任务（线程）的基本单元，阐述任务的优先级、状态（就绪、运行、阻塞、挂起）、堆栈等关键属性。 任务创建与销毁： 详细介绍任务的创建过程，包括栈空间的分配、上下文的保存与恢复，以及任务的终止和资源回收。 任务切换机制： 深入剖析协作式多任务与抢占式多任务的区别，重点讲解抢占式调度器的工作原理，包括上下文切换的软硬件实现，以及时间片轮转、优先级调度等经典算法。 时间管理： 系统时钟与滴答中断： 讲解系统如何通过周期性的滴答中断来驱动时间管理，并分析滴答中断的频率选择对系统精度的影响。 延时与定时器： 实现精确的延时函数，并设计灵活的软件定时器，用于周期性执行任务或在特定时间点触发事件。 同步与通信： 互斥锁（Mutex）： 讲解互斥锁在保护共享资源免受并发访问时的作用，实现自旋锁和递归锁等不同类型的互斥锁，并探讨优先级反转问题及其解决方案（如优先级继承）。 信号量（Semaphore）： 阐述信号量的计数和二元特性，分析其在资源分配、任务同步和事件通知等方面的应用。 事件标志组（Event Flags）： 设计事件标志组，允许任务根据一个或多个事件的发生来解除阻塞，实现更灵活的同步机制。 消息队列（Message Queue）： 实现允许任务之间传递任意类型数据的消息队列，包括同步发送/接收、异步发送/接收等模式，并分析其在数据缓冲和任务间解耦方面的优势。 邮箱（Mailbox）： 介绍邮箱作为一种特殊的消息队列，用于传递指针类型的数据，常用于传递数据块的句柄。 3. 中断处理与低级驱动： 中断向量表与中断服务程序（ISR）： 讲解中断的产生机制，分析中断向量表的作用，以及如何编写高效、简洁的中断服务程序。 中断嵌套与优先级： 探讨中断的嵌套情况，以及如何通过中断优先级来管理中断的响应顺序。 中断与任务交互： 详细说明如何在中断服务程序中安全地唤醒任务或向消息队列发送数据，并强调ISR应尽量简短，避免长时间占用CPU。 硬件抽象层（HAL）： 强调HAL的重要性，展示如何通过HAL将内核与具体的硬件平台解耦，提高代码的可移植性。 4. 内存管理： 静态内存分配与动态内存分配： 介绍固定大小内存池、可变大小内存池等内存管理策略，分析它们的优缺点。 内存碎片化问题： 探讨内存碎片化对系统稳定性的影响，并提出相应的优化和避免策略。 5. 系统优化与应用： 实时性分析与评估： 介绍如何进行Worst-Case Execution Time (WCET) 分析，以及如何通过性能监控工具来评估系统的实时性能。 功耗管理： 探讨如何在RTOS中实现低功耗模式，如CPU休眠、外设时钟门控等。 实例分析与案例研究： 通过实际的嵌入式项目案例，展示RTOS在不同领域的应用，如物联网设备、工业控制、汽车电子、医疗设备等。 调试与故障排查： 提供一套行之有效的RTOS调试方法，包括日志记录、断点调试、逻辑分析仪的使用等。 本书特色： 从零开始，循序渐进： 理论与实践相结合，通过搭建一个实际的RTOS内核，让读者深入理解每一个概念。 代码详实，注释清晰： 提供完整的源代码，并配以详尽的注释，方便读者学习和调试。 深入剖析，原理透彻： 揭示RTOS内核的设计哲学和关键技术，帮助读者触类旁通。 面向实践，解决痛点： 针对嵌入式开发中常见的挑战，提供实用的解决方案。 本书适合所有对嵌入式系统和实时操作系统感兴趣的开发者、工程师和学生。无论您是初学者还是有经验的开发者，本书都将是您掌握RTOS核心技术、提升嵌入式开发能力的宝贵资源。

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作为一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的开发者，我对各种实时操作系统内核的优缺点都有一些体会。最近，我开始关注MC/OS这个名字，它在一些老牌的实时操作系统中似乎占有一席之地，但具体细节了解不多。我希望这本书能够提供一个全面而深入的视角，去审视MC/OS内核的设计哲学和技术特点。它与其他知名的实时操作系统，如FreeRTOS, VxWorks等，在架构设计、资源管理、性能表现等方面有什么显著的区别？又有哪些独到的创新之处？我尤其对书中关于资源共享和内存管理的章节抱有浓厚的兴趣。在资源受限的嵌入式环境中，如何有效地分配和回收内存，如何防止多个任务同时访问共享资源而导致的数据损坏，这些都是至关重要的技术挑战。我期待这本书能够提供一些实用的技巧和最佳实践，帮助我更好地驾驭嵌入式系统的开发。

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我最近接触到一些需要高度可靠性和实时响应的嵌入式项目，这迫使我不得不去深入了解实时操作系统内核的工作原理。MC/OS这个名字我有所耳闻，似乎是一个比较成熟和经典的实时内核。这本书的书名直接点出了“Real-Time Kernel”这个关键词，这让我觉得它很可能是一个非常好的入门或者进阶读物。我特别希望能在这本书中找到关于中断处理机制的详细介绍。在实时系统中，中断的处理速度和优先级直接关系到系统的实时性能，如何高效地响应外部事件，如何最小化中断延迟，以及如何安全地在中断服务例程中访问共享资源，这些都是我非常想深入了解的内容。我期待书中能够有清晰的图示和代码片段来解释这些概念，并且能够提供一些关于性能优化和故障排除的建议，让我能够在实际开发中少走弯路。

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这本书的封面设计非常吸引眼球，那简洁却富有科技感的线条勾勒出一个小巧而强大的内核形象，仿佛在诉说着它内部蕴含的精妙算法和严谨逻辑。从外观上来说，它就传递了一种专业、可靠的信号，让我对即将阅读的内容充满了期待。我一直对实时操作系统在嵌入式系统中的应用非常感兴趣，尤其是在一些对响应速度和稳定性要求极高的领域，比如航空航天、医疗设备，甚至是高端的工业自动化。在这些领域，任何一点延迟都可能带来灾难性的后果。因此，一本深入剖析实时内核原理的书籍，对我来说就像是一把解锁更深层技术的钥匙。我尤其好奇书中会如何阐述任务调度策略，比如优先级的实现、时间片的分配，以及如何处理中断和服务请求，这些都是实时系统能够做到“实时”的关键所在。希望这本书能提供详实的代码示例和深入的原理分析，让我不仅知其然，更能知其所以然，从而能够更好地设计和优化我正在进行的项目。

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我一直对微控制器上的操作系统运作机制感到好奇，尤其是那些能够实现低延迟、高可靠性的实时操作系统。MC/OS这本书的出现，让我看到了一个深入了解这类系统的机会。书名中的“MC/OS”和“Real-Time Kernel”似乎指向了一个特定而重要的领域。我非常希望这本书能够详细地阐述实时内核如何管理和调度大量的并发任务，例如，它会如何处理任务的创建、删除、挂起和恢复？任务之间的优先级是如何确定的，以及当多个高优先级任务同时就绪时，内核又会如何进行精确的调度？我希望书中能够不仅仅是理论的堆砌，更能通过实际的代码示例，展示这些原理在微控制器上的具体实现。此外，我对书中关于错误检测和处理的机制也非常感兴趣，毕竟在嵌入式系统中，系统的健壮性是至关重要的。

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一直以来，我都在寻找一本能够真正帮助我理解实时操作系统底层运作的书籍，而不是仅仅停留在API调用的层面。我曾阅读过不少关于操作系统的教材，但它们大多侧重于通用操作系统，对于嵌入式领域特有的实时性要求，涉及得不够深入。MC/OS这本书的书名非常直接地指出了它的核心主题——实时内核。这让我非常兴奋，因为这正是我所需要的。我尤其关注书中关于任务同步和通信机制的阐述。在多任务环境下，如何安全高效地让不同的任务之间进行数据交换和协调，是避免死锁和竞态条件的关键。例如，信号量、互力锁、消息队列等机制的实现原理和应用场景，我希望能在这本书中找到清晰的解释和实际的案例。我希望这本书的作者是一位经验丰富的工程师，能够将复杂的概念用清晰易懂的语言呈现出来，并结合实际的开发经验，分享一些在实际项目中遇到的挑战和解决方案。

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