《嵌入式操作系统》课程教学大纲

《嵌入式操作系统》课程教学大纲

(Embedded Operating System)

课程编号: 课程性质: 专业课 适用专业：软件工程

先修课程：计算机组成和结构、C语言程序设计、操作系统原理、嵌入式系统原理与设计 后续课程： 嵌入式操作系统 总 学 分：3（其中实验学分0.5)

一、教学目的与要求

“嵌入式操作系统”是软件工程专业的课程之一，培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有用RTOS构成嵌入式系统的应用能力。介绍嵌入式系统中嵌入式实时操作系统和其他技术。通过本课程学习常见的嵌入式操作系统；掌握嵌入式系统软硬件设计的基本方法；跟踪嵌入式系统最新设计理念；实践嵌入式系统项目开发基本流程；为嵌入式系统开发奠定良好的基础。

本课程以介绍嵌入式操作系统知识为主，但在构成一个嵌入式计算机应用系统时，还必须具有用汇编语言、C或C++语言及程序设计编制源程序的能力，软硬件结合是本课程的一个特点。 1．教学目的

通过本课程的学习，使学生具有嵌入式操作系统的分析能力和初步设计能力。 2．教学要求

本课程采用课堂教学和试验教学相结合，以课堂教学为主的教学形式。通过本课程的学习，要求学生能够达到：

（1）较深入地了解嵌入式操作系统的组成及工作原理；

（2）具有较高的汇编语言源程序的阅读能力和一定的程序编写能力； （3）掌握嵌入式操作系统的使用方法和移植方法；

二、课时安排

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注：教学、实验内容和学时安排各专业任课教师可根据具体专业要求作适当调整。

三、教学内容

１. 概论（2学时） （1）教学的基本要求

了解：嵌入式系统、实时系统的基本概念 重点：嵌入式操作系统的选型 （2）教学内容 ①嵌入式系统的概念 ②嵌入式操作系统的分类 ③嵌入式系统的应用举例

2. 嵌入式系统工程设计（4学时） （1）教学的基本要求

了解：介绍可用于嵌入式应用开发的一些基本方法 重点：介绍嵌入式实时软件工程方法 （2）教学内容

①嵌入式系统项目开发流程 ②嵌入式系统工程设计方法 3. 内核相关基本概念（10学时） （1）教学的基本要求

了解： 内核的定位与可裁剪性；相关基本术语 理解：任务状态、调度规则，中断处理，任务异常处理 掌握： 非任务执行时、任务无关部分和准任务部分的系统状态 重点：任务状态 难点：中断处理 （2）教学内容

①内核的定位与可裁剪性。

②任务的运行、就绪、等待与睡眠和不存在状态。 ③任务的优先级与调度规则。 ④中断与异常。 ⑤系统状态。

4. 数据类型与系统调用（6学时） （1）教学的基本要求

了解：普通数据类型和其它定义数据类型 理解：相对时间，系统时间，时限

掌握：系统调用的格式，调用方法以及参数包的修改 重点：系统调用方法。 难点：参数包的修改。

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（2）教学内容 ①数据类型。 ②系统调用。 ③时限与相对时间。 5. 多任务与调度（6学时） （1）教学的基本要求 了解： 时间管理函数

理解：多任务与调度的基本概念

掌握：任务管理函数、同步函数、异常处理函数 灵活应用：运用各函数进行多任务管理 重点：任务管理 难点：同步管理 （2）教学内容 ①任务管理函数 ②同步管理及异常处理 ③同步与通信 ④时间管理

6. 内存管理与设备管理（8学时） （1）教学的基本要求

了解：设备管理，内存管理的运用

理解：设备管理的基本概念，应用程序接口、设备注册；地址空间与地址映射掌握：设备管理、内存管理函数的使用 重点：设备管理，端口访问 难点：内存管理 （2）教学内容 ①系统内存管理 ②地址空间管理 ③设备管理 ④I/O端口访问支持

7. 嵌入式应用软件开发平台（4学时） （1）教学的基本要求

了解：建立嵌入式应用软件开发平台的概念 理解： 建立嵌入式软件开发平台的作用 掌握：建立嵌入式系统开发平台的方法 灵活应用：操作系统与应用软件的集成于移植 重点： ADS 难点：系统移植 （2）教学内容 ①集成开发环境 ②交叉调试和仿真调试

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③调试代理、在线调试器、交叉开发工具、仿真开发工具 ④嵌入式VC++ ⑤ADS

四、授课方式及考核方式

1．授课方式

课堂教学 2．考试方式

闭卷或半开卷考试。最终的课程成绩可按照考试卷面成绩占60％，平时成绩按30％，实验成绩按10％处理。

五、教材与参考书目

1．周立功等编著. ARM嵌入式系统基础教程. 北京：北京航空航天大学出版社，2005 2. 王田苗编. 嵌入式系统设计与实例开发. 北京：清华大学出版社,2002 3．杜春雷编著. ARM体系结构与编程. 北京：清华大学出版社，2003 4. 32位嵌入式系统编程.北京： 中国电力出版社 5. 嵌入式Linux设计与应用. 北京：清华大学出版社

6. 坂村健著. 嵌入式实时操作系统T-Kernel. 北京：北京航空航天大学出版社，2005 7．张绮文等编著. ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲.北京：电子工业出版社，2007

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