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

课程名称：嵌入式操作系统

英文名称：Embedded Operating System

课程类型：专业选修课

总学时及学分：32

适应对象：物联网工程、软件工程、计算机科学技术、网络工程

主要先修课程：C语言程序设计、汇编语言程序设计、数据结构、操作系统、计算机网络、计算机组成

执行日期：

一、课程的性质与任务

课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，了解典型嵌入式处理器架构，学习嵌入式操作系统内核包括进程调度、进程通信、文件系统、存储管理、网络管理等，了解常见嵌入式操作系统特点及其环境支持下的嵌入式软件开发与应用。

二、课程的教学目标

课程教学所要达到的目的是：让学生学习嵌入式操作系统，了解嵌入式操作系统内核组成；

使学生的获取知识能力、系统认知能力得到提升，培养学生的团队协作能力，锻炼和培养学生锲而不舍、百折不挠的科研品质。

三、教学内容及其基本要求

在学生掌握操作系统知识的基础上，以嵌入式软件的核心——嵌入式操作系统为重点，以应用为目的，使学生对嵌入式系统及开发有一个完整把握，深入理解嵌入式操作系统。结合嵌入式系统知识掌握嵌入式内核，包括进程管理与调度、同步互斥与通信、中断和时间管理、存储管理和适用于嵌入式的文件系统，为学生在嵌入式系统开发中能对内核进行灵活地裁减奠定基础，进而掌握嵌入式软件应用开发。

1嵌入式系统导论

1.1嵌入式系统概述

1.1.1嵌入式系统的发展历程

1.1.2嵌入式系统的特点

1.1.3嵌入式系统的分类

1.2嵌入式系统的应用领域

1.3嵌入式系统的实时性与可靠性1.3.1嵌入式系统的可靠性

1.3.2嵌入式系统的实时性

1.4嵌入式系统的发展趋势

2嵌入式硬件系统

2.1基本组成

2.2嵌入式微处理器

2.3总线

2.4存储器

2.5输入/输出接口设备

3嵌入式软件系统

3.1嵌入式软件系统概述

3.2嵌入式操作系统

3.3嵌入式软件开发工具

4嵌入式操作系统基础

4.1嵌入式操作系统的发展历史4.2嵌入式操作系统的体系结构4.3嵌入式操作系统的构成元素5进程管理与调度

5.1概述

5.2进程管理

5.3进程调度

5.4优先级反转

5.5多处理器调度

6进程通信

6.1概述

6.2信号量

6.3消息队列

6.4管道

6.5共享内存空间

6.6socket

7文件系统

7.1虚拟文件系统

7.2典型嵌入式文件系统jffs与yaffs

7.3cramfs与Romfs

8存储管理和I/O管理

8.1内存管理

8.2I/O管理

9Android系统

9.1Android系统构架

9.2Android平Android系统台开发环境

9.3Android的Linux内核与驱动程序

9.4AndroidARM平台移植

9.5基于Android的应用程序开发

四、各教学环节学时分配

序号教学内容参考课时数

1嵌入式系统导论2

2嵌入式硬件系统2

3嵌入式软件系统4

4嵌入式操作系统基础4

5进程管理与调度4

6进程通信4

7文件系统4

8存储管理和I/O管理4

9Android系统4

合计32

五、教学建议

1、授课形式以课堂授课与研讨相结合，课堂授课的方式以课件为主，课程资源利用手机等嵌入式产品作为教具，项目教学为主线，课内外时间比为1：1。

2、采用开源系统培养学生对系统的认知过程中，并能通过创新实验等环节深化课程教学内容。

3、采用CDIO模式设计教学案例和项目，以项目小组方式因材施教，以学生为主体完成项目，提高学生的参与程度，通过小项目研发激发学生学习的积极性和主动性。

六、考核评价方法及要求

考查，开卷考试，平时成绩占30%，考试成绩占70%。

七、教材与主要教学参考资源

教材：

孙鹤旭，林涛等.嵌入式控制系统，北京：清华大学出版社，2007年5月

参考资源：

[1]严海蓉等.嵌入式操作系统原理及应用(电子信息科学与工程类专业规划教材).北京：电子工业出版社，2012年6月；

[2]徐英慧马,忠梅,王磊等.ARM9嵌入式系统设计：基于S3C2410与Linux.北京：北京航空航天大学出版社，第二版，2010年9月；

[3]俞辉,李永,刘凯,王晓虹等.ARM嵌入式Linux系统设计与开发.北京：机械工业出版社，2010年5月。