前 言
從發(fā)展趨勢來看，計算己經(jīng)進入“后PC”或是“無處不在的計算”時代，計算將逐漸彌漫在社會生活的方方面面，以實現(xiàn)任何時間、任何地點提供任何服務的理想目標。無處不在的計算將大量使用形式多樣的嵌入式系統(tǒng)。實際上，嵌入式系統(tǒng)早已成為學術界和工業(yè)界共同關注的熱點，信息世界與物理世界、信息化與工業(yè)化融合的趨勢推動了嵌入式系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。
隨著信息技術的不斷發(fā)展，艦船、航空、航天等武器裝備，以及通信網(wǎng)絡、交通、能源、醫(yī)療、金融等關鍵基礎設施的智能化程度越來越高，軟件規(guī)模越來越大，并逐漸發(fā)展成為復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)。另外，目前也正處于設備智能化、互聯(lián)化發(fā)展的關鍵時期，智能家居、可穿戴設備、智能汽車、智能交通、移動醫(yī)療、智能電網(wǎng)、智能機器人、工廠自動化、工業(yè)控制、智能監(jiān)控，甚至智慧城市都處于蓬勃發(fā)展的局面。據(jù)IDC預測，到2020年將有2000億臺智能設備連接至互聯(lián)網(wǎng)。因此，嵌入式系統(tǒng)相關的應用與研宄正面臨著歷史性的發(fā)展機遇。
嵌入式系統(tǒng)是計算機的應用系統(tǒng)，是以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格耍求的專用計算機系統(tǒng)。同時，嵌入式系統(tǒng)也是先進的計算機技術、半導體技術、電子技術和各個行業(yè)的具體應用相結合后的產物，屬于技術密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)最早應用于國防和工業(yè)控制等領域，隨后應用領域越來越廣泛，包括了消費電子、工業(yè)控制、網(wǎng)絡設備、航空航天和武器裝備等眾多領域，是現(xiàn)代社會智能化發(fā)展的基礎內容。
嵌入式技術的發(fā)展以及對未來工業(yè)革命將產生的巨大影響已經(jīng)引起世界各國的高度關注。歐洲目前在航空、汽車電子、工業(yè)、通信和消費電子方面的嵌入式技術占有領導位置，為了繼續(xù)保持對美國和日本的競爭對手的領先優(yōu)勢，歐盟早在2004年就成立了ARTEMIS（Advanced Research and Development on Embedded Intelligent Systems）組織，在歐洲范圍內整合資金和技術優(yōu)勢，把嵌入式技術上升到一個重要的戰(zhàn)略高度進行發(fā)展。歐盟認為，嵌入式技術是IT領域中發(fā)展最快的內容，并將保持巨大的技術發(fā)展和商業(yè)應用機會，掌握嵌入式技術的領導位置，將具有強大的經(jīng)濟和政治利益。
目前，中國正在由世界的制造大國向制造強國轉變。業(yè)界普遍認為，嵌入式系統(tǒng)就是這樣一個符合中國國情的技術突破點。事實上，市場也急需專業(yè)化的嵌入式軟件人才。為適應這種需求，國內高校大多己開設嵌入式系統(tǒng)相關的各種課程。電子科技大學自1990年以來開始從事嵌入式軟件的研究、開發(fā)和教學工作，承擔并完成了國家863、國防預研、電子發(fā)展基金、核高基重大專項等多項嵌入式軟件系統(tǒng)方面的課題，開展了汽車電子、航空電子、艦船電子、智能手機等領域的產業(yè)化應用，并培養(yǎng)了大量嵌入式系統(tǒng)方面的專業(yè)化人才。以此為基礎，我們開展了本教材的編寫工作。
教材以嵌入式系統(tǒng)的核心—嵌入式實時操作系統(tǒng)為重點，以應用為目的，全面介紹嵌入式系統(tǒng)在硬件和軟件方面的相關內容，使讀者既能對嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)方法有一個全景的把握，又能深入理解和使用嵌入式實時操作系統(tǒng)。
教材的內容
教材共分八章，包括嵌入式系統(tǒng)軟硬件基礎、嵌入式實時操作內核和虛擬化技術等三方面的內容。具體如下：
第1章 嵌入式系統(tǒng)導論。講述嵌入式系統(tǒng)方面的基本概念，介紹嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程、嵌入式系統(tǒng)的特點、嵌入式系統(tǒng)的分類和應用領域、嵌入式實時系統(tǒng)的實時性和可靠性，以及嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢等方面的內容。
第2章 嵌入式硬件系統(tǒng)。介紹嵌入式系統(tǒng)的硬件組成情況，包括嵌入式系統(tǒng)的處理器、總線和存儲器等方面的內容。在處理器方面，重點圍繞ARM體系架構進行了闡述。
第3章 ARM匯編程序設計。介紹ARM處理器的指令集、匯編語言和程序設計。
第4章 嵌入式軟件系統(tǒng)。講述嵌入式軟件的特點和分類、嵌入式軟件的體系結構、運行流程，嵌入式操作系統(tǒng)結構、組成、功能、特點和發(fā)展趨勢，嵌入式軟件開發(fā)工具的分類、交叉開發(fā)環(huán)境，嵌入式軟件實現(xiàn)階段的開發(fā)過程及開發(fā)工具的發(fā)展趨勢。
第5章 任務管理與調度。講述什么是任務、任務的分類、主要特性及內容，任務管理機制，嵌入式實時系統(tǒng)常見的幾種調度算法，優(yōu)先級反轉及解決方法，基于多核的任務調度，以及與任務有關的性能指標。
第6章 同步、互斥與通信。講述任務間、任務與中斷處理程序間常見的同步、互斥與通信機制（信號量、郵箱、消息隊列、事件和異步信號），并對多核系統(tǒng)的同步、互斥與通信機制進行了介紹。
第7章 中斷、時間、內存與IO管理。講述中斷分類、中斷處理過程及中斷管理機制等，硬件時鐘設備（實吋時鐘RTC和定時器/計數(shù)器）及與操作系統(tǒng)的關系，時間管理機制，嵌入式實時系統(tǒng)對存儲管理的需求，存儲管理的具體方法，以及嵌入式系統(tǒng)I/O管理的特點及機制。
第8章 虛擬化技術。講述虛擬化技術分類和微內核虛擬化技術，并對主要的虛擬化產品進行了介紹。
其中，第1章～第4章由羅蕾編寫，第五章、第七章由李允編寫，第二章、第三章、第六章由陳麗蓉編寫，第八章由桂盛霖編寫。全書由羅蕾統(tǒng)稿。
由于編者水平有限，加之時間倉促，書中難免存在不妥與錯漏之處，敬請讀者批評指正。您可通過以下方式同我們聯(lián)系：lluo@uestc.edu.cn，lrchen@uestc.edu.cn，liyun@uestc.edu.cn。
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致謝
本書編寫過程中得到了電子工業(yè)出版社的大力支持，并得到了電子科技大學本科生、研究生課程建設等方面的支持，在此表示感謝。
感謝電子科技大學嵌入式軟件工程中心各位老師和研究生的支持。
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