嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)T-Kernel2.0

內(nèi)容概要

　　T-Kernel是源碼開(kāi)放的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，它占據(jù)了全球嵌入式微處理器操作系統(tǒng)市場(chǎng)約60%的份額?！肚度胧较到y(tǒng)技術(shù)系列叢書：嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)T-Kernel
2.0》從T-Kernel、T-Engine和ITRON關(guān)系及結(jié)構(gòu)人手，詳細(xì)介紹了T-Kernel規(guī)范、通用T-Kernel規(guī)范、T-Kernel／OS函數(shù)、T-Kernel／SM函數(shù)、T-Kernel／DS函數(shù)和T-Monitor規(guī)范等內(nèi)容，特別是對(duì)T-Kernel函數(shù)和使用規(guī)范進(jìn)行了細(xì)致全面的介紹說(shuō)明。全書共分5大部分，第1部分概要介紹了T-Engine起源，以及T-Kernel、T-Engine和ITRON關(guān)系及結(jié)構(gòu)；第2部分詳細(xì)介紹了T-Kernel規(guī)范、通用T-Kernel規(guī)范、T-Kernel／OS函數(shù)、T-Kernel／SM函數(shù)和T-Kernel／DS函數(shù)等；第3部分詳細(xì)介紹了T-
Monitor功能定義；第4部分為T-Engine相關(guān)參考文獻(xiàn)目錄；第5部分為T-Kernel的C語(yǔ)言接口和錯(cuò)誤代碼列表等。5大部分合為一體，全面系統(tǒng)地說(shuō)明了T-Kernel的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
　　《嵌入式系統(tǒng)技術(shù)系列叢書：嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)T-Kernel
2.0》是學(xué)習(xí)和使用T-Kernel者的必備手冊(cè)，可作為從事嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)人員以及高等院校相關(guān)專業(yè)師生的參考用書。

作者簡(jiǎn)介

　　坂村健，1951年出生于日本東京。坂村健先生是計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)學(xué)（計(jì)算機(jī)建筑學(xué)）專業(yè)的知名學(xué)者、工學(xué)博士。世界著名的TRON嵌入式實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是由坂村健先生研究創(chuàng)立的。坂村健先生現(xiàn)任東京大學(xué)信息學(xué)院研究生院博導(dǎo)、教授。兼任T-Engine
Forum主席、日本泛網(wǎng)（Ubiquitous
networking）計(jì)算技術(shù)研究所所長(zhǎng)等要職。坂村健先生也是IEEE的Computer Society的Fellow，Golden
Core Member。

書籍目錄

第1部分 T-Engine工程和T-Kernel
1 何謂T-Engine
2 單一來(lái)源化的T-Kernel與T-License
3 T-Engine開(kāi)發(fā)套件
4 T-Engine系統(tǒng)構(gòu)成
4.1 標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)T-Engine
4.2 T-Engine軟件構(gòu)成
4.3 T-Kernel的概要
4.4 T-Kernel的核心對(duì)象
4.5 T-Kernel的動(dòng)態(tài)資源管理
4.6 T-Kernel的內(nèi)存管理
4.7 T-Kernel的標(biāo)準(zhǔn)化
第2部分 T-Kernel功能描述
1T-Kernel概要
1.1 T-Kernel的定位
1.2 可伸縮性
1.3 T-Kerne l 2.0概要
1.3.1 T-Kerne l 2.0的定位和基本方針
1.3.2 T-Kerne l 2.0的追加功能
2 T-Kernel規(guī)范的基本概念
2.1 基本術(shù)語(yǔ)
2.2 任務(wù)狀態(tài)與調(diào)度規(guī)則
2.2.1 任務(wù)狀態(tài)
2.2.2 任務(wù)調(diào)度規(guī)則
2.3 中斷處理
2.4 任務(wù)異常處理
2.5 系統(tǒng)狀態(tài)
2.5.1 非任務(wù)部執(zhí)行時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)
2.5.2 任務(wù)獨(dú)立部與準(zhǔn)任務(wù)部
2.6 對(duì)象
2.7 內(nèi)存
2.7.1 地址空間
2.7.2 非常駐內(nèi)存
2.7.3 保護(hù)級(jí)別
3 T-Kernel規(guī)范通用規(guī)定
3.1 數(shù)據(jù)類型
3.1.1 一般數(shù)據(jù)類型
3.1.2 系統(tǒng)定義數(shù)據(jù)類型
3.2 系統(tǒng)調(diào)用
3.2.1 系統(tǒng)調(diào)用形式
3.2.2 任務(wù)獨(dú)立部可調(diào)用的系統(tǒng)調(diào)用
3.2.3 系統(tǒng)調(diào)用的調(diào)用限制
3.2.4 參數(shù)數(shù)據(jù)包的擴(kuò)展
3.2.5 功能碼
3.2.6 錯(cuò)誤碼
3.2.7 超時(shí)
3.2.8 相對(duì)時(shí)間與系統(tǒng)時(shí)間
3.2.9 定時(shí)器中斷間隔
3.3 高級(jí)語(yǔ)言對(duì)應(yīng)例程
4 T-KerneI/OS的功能
4.1 任務(wù)管理功能
4.2 任務(wù)附屬同步功能
4.3 任務(wù)異常處理功能
4.4 同步和通信功能
4.4.1 信號(hào)量
4.4.2 事件標(biāo)識(shí)
4.4.3 郵箱
4.5 擴(kuò)展同步·通信功能
4.5.1 互斥體
……
第3部分 T-Monitor功能定義
第4部分 T-Engine相關(guān)參考文獻(xiàn)目錄
第5部分 參考

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   2.1 基本術(shù)語(yǔ) 1.任務(wù)和自任務(wù) “任務(wù)”是指程序中并行運(yùn)行的基本邏輯單元。同一任務(wù)的指令是順序執(zhí)行，而不同任務(wù)的指令則是并行執(zhí)行的。但是，所謂并行是從應(yīng)用程序角度來(lái)看的概念上的動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)上是在內(nèi)核控制下的各任務(wù)的分時(shí)運(yùn)行。 另外，正在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用的任務(wù)被稱為“自任務(wù)”。 2.切換和切換器 “切換”或“任務(wù)切換”是指處理器對(duì)執(zhí)行的任務(wù)進(jìn)行替換的動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)切換的內(nèi)核機(jī)制叫做“切換器”或“任務(wù)切換器”。 3.調(diào)度和調(diào)度器 “調(diào)度”（或“任務(wù)調(diào)度”）是指決定下一個(gè)應(yīng)該執(zhí)行的任務(wù)的處理過(guò)程。實(shí)現(xiàn)調(diào)度的內(nèi)核機(jī)制叫做“調(diào)度器”（或“任務(wù)調(diào)度器”）。通常，調(diào)度器的功能是在系統(tǒng)調(diào)用處理過(guò)程中或切換器內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。 4.上下文環(huán)境 程序運(yùn)行的環(huán)境通常被稱為“上下文環(huán)境”。為了上下文環(huán)境能夠一致，最基本的條件是處理器的運(yùn)行模式必須相同并且使用的堆?？臻g必須一致。但上下文環(huán)境是一個(gè)從應(yīng)用程序角度來(lái)看的概念，即使是應(yīng)該在獨(dú)立的上下文環(huán)境中運(yùn)行的處理，實(shí)現(xiàn)上也可能會(huì)在相同的處理器運(yùn)行模式及相同的堆?？臻g中運(yùn)行。 5.優(yōu)先級(jí) 決定處理運(yùn)行先后次序的順序關(guān)系稱為“優(yōu)先級(jí)”。優(yōu)先級(jí)較低的處理在運(yùn)行時(shí)，如有優(yōu)先級(jí)更高的處理進(jìn)入可運(yùn)行狀態(tài)，原則上先運(yùn)行擁有較高優(yōu)先級(jí)的處理。 補(bǔ)充說(shuō)明 優(yōu)先級(jí)是應(yīng)用程序?yàn)榱丝刂迫蝿?wù)或消息的處理順序分配的一個(gè)參數(shù)。而優(yōu)先級(jí)是規(guī)范為了明確處理運(yùn)行的先后次序使用的一個(gè)概念。任務(wù)間的優(yōu)先級(jí)取決于優(yōu)先級(jí)。 6.API和系統(tǒng)調(diào)用 API（Application Program Interface）是能夠從應(yīng)用程序和中間件調(diào)用T-Kernel功能的標(biāo)準(zhǔn)接口的總稱。API除了包含能夠直接調(diào)用內(nèi)核功能的系統(tǒng)調(diào)用，還包含擴(kuò)展SVC、宏和庫(kù)函數(shù)。 7.內(nèi) 核 狹義的內(nèi)核只包括T-Kernel／OS和T-Kernel／DS。廣義的內(nèi)核是指T-Kernel全體。 T-Kernel／SM是利用T-Kernel／OS子系統(tǒng)功能的T-Kernel／OS的擴(kuò)展功能，嚴(yán)格意義上不屬于內(nèi)核。 稱T-Kernel或T-Kernel本體時(shí)是指T-Kernel／OS、T-Kernel／SM和T-Kernel／DS的合集。 8.具體實(shí)現(xiàn)定義 沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化成規(guī)范的事項(xiàng)。各具體實(shí)現(xiàn)都有其特有的實(shí)現(xiàn)規(guī)范。具體的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容必須明確記載于實(shí)現(xiàn)規(guī)范上。不能確保應(yīng)用程序中依存于具體實(shí)現(xiàn)定義事項(xiàng)部分的移植性。 9.具體實(shí)現(xiàn)依存 實(shí)現(xiàn)規(guī)范要明示由目標(biāo)系統(tǒng)或系統(tǒng)運(yùn)行條件引起的運(yùn)行變化事項(xiàng)。各具體實(shí)現(xiàn)必須規(guī)定自己的動(dòng)作。具體的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容必須明確記載于實(shí)現(xiàn)規(guī)范上。應(yīng)用程序在移植時(shí)依存于具體實(shí)現(xiàn)定義事項(xiàng)部分，一般都需要變更。 2.2任務(wù)狀態(tài)與調(diào)度規(guī)則 2. 2.1任務(wù)狀態(tài) 任務(wù)狀態(tài)大致可分成下面5種。其中，廣義的等待狀態(tài)可進(jìn)一步劃分為3種狀態(tài)。 另外，運(yùn)行狀態(tài)和就緒狀態(tài)總稱為可運(yùn)行狀態(tài)。 1.運(yùn)行狀態(tài)（RUNNING） 當(dāng)前任務(wù)正在運(yùn)行的狀態(tài)。在任務(wù)獨(dú)立部運(yùn)行期間，如果沒(méi)有特別規(guī)定在進(jìn)入任務(wù)獨(dú)立部之前正在運(yùn)行的任務(wù)被認(rèn)為處于運(yùn)行狀態(tài)。 2.就緒狀態(tài)（READY） 由于有更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)正在運(yùn)行，任務(wù)雖然已經(jīng)完成運(yùn)行前的準(zhǔn)備但卻不能運(yùn)行的狀態(tài)。換言之，只有在該任務(wù)的優(yōu)先級(jí)在所有處于就緒狀態(tài)的任務(wù)中最高時(shí)方可運(yùn)行。 3.廣義的等待狀態(tài) 由于運(yùn)行條件未達(dá)到而導(dǎo)致任務(wù)不能運(yùn)行的狀態(tài)。換言之，即任務(wù)正在等待某些條件被滿足的狀態(tài)。任務(wù)處于廣義等待狀態(tài)時(shí)，程序計(jì)數(shù)器和寄存器的值等表示程序運(yùn)行狀況的信息都會(huì)被保存起來(lái)。當(dāng)任務(wù)從該狀態(tài)返回運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，程序計(jì)數(shù)器和寄存器的值等信息都將立即恢復(fù)為任務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)前的值。廣義等待狀態(tài)被細(xì)分為下述3種狀態(tài)。 （1）等待狀態(tài)（WAITING） 調(diào)用了某些系統(tǒng)調(diào)用，這些系統(tǒng)調(diào)用在某些條件得到滿足之前中斷了自任務(wù)的運(yùn)行的狀態(tài)。 （2）掛起狀態(tài)（SUSPENDED） 任務(wù)運(yùn)行被其他任務(wù)強(qiáng)行中斷的狀態(tài)。 （3）二重等待狀態(tài)（（AITING-SUSPENDED） 等待狀態(tài)和掛起狀態(tài)重疊在一起的狀態(tài)。處于等待狀態(tài)的任務(wù)如果被強(qiáng)制掛起，該任務(wù)則處于二重等待狀態(tài)。 T-Kernel明確區(qū)分“等待狀態(tài)”和“掛起狀態(tài)”。一個(gè)任務(wù)本身不能將自己變?yōu)椤皰炱馉顟B(tài)”。 4.休止?fàn)顟B(tài) 任務(wù)未啟動(dòng)或運(yùn)行已結(jié)束的狀態(tài)。任務(wù)處于休止?fàn)顟B(tài)時(shí)，代表運(yùn)行狀況的信息不會(huì)被保存。當(dāng)任務(wù)從休止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，將從任務(wù)的起始地址開(kāi)始運(yùn)行。除非另行規(guī)定否則寄存器的值也不會(huì)被保存。 5.未登錄狀態(tài) 任務(wù)建立前或刪除后的一種虛擬狀態(tài)，此時(shí)任務(wù)并未在系統(tǒng)中登錄。 根據(jù)實(shí)現(xiàn)的方法，任務(wù)可能會(huì)處于一些過(guò)渡狀態(tài)，而這些過(guò)渡狀態(tài)并不屬于上述任何一種狀態(tài)（參閱2.5節(jié)）。

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