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第1章 导论1

1.1 什么是嵌入式系统1

1.2 嵌入式软件设计目标有何独特之处2

1.3 “实时”意味着什么4

1.4 “多任务”意味着什么5

1.5 嵌入式处理器的功能有多强6

1.6 使用哪些编程语言6

1.7 什么是“实时内核”7

1.8 如何构建独特的嵌入式应用程序8

1.9 典型的嵌入式程序有多大10

1.10 本书中使用的软件11

习题12

2.1 固定精度的二进制数字13

第2章 数据表示13

2.1.1 按位记数制14

2.1.2 二进制-十进制转换15

2.1.3 十进制-二进制转换15

2.1.4 计数16

2.1.5 固定精度和翻转17

2.1.6 十六进制表示17

2.2 整数的二进制表示18

2.2.1 带符号整数18

2.2.2 同一个值的正的表示和负的表示19

2.2.3 解释2的补码数的值20

2.2.4 关于范围和溢出的进一步说明20

2.2.5 2的补码和硬件复杂性21

2.3.1 定点表示24

2.3 实数的二进制表示24

2.3.2 使用通用的16.16格式的定点表示26

2.3.3 使用通用的32.32格式的定点表示27

2.3.4 浮点表示30

2.4 文本的ASCⅡ表示32

2.5 二进制编码的十进制表示34

习题35

第3章 充分利用C语言37

3.1 整型数据类型37

3.2 混合数据类型40

3.3 有用的trpedef和define40

3.4 操纵内存中的位41

3.4.1 测试位43

3.4.2 设置、清除和反转位44

3.4.3 提取位45

3.4.4 插入位45

3.5 操纵I/O端口中的位46

3.5.1 只写I/O端口46

3.5.2 通过读／写区分的端口47

3.5.3 通过顺序访问区分的端口47

3.5.4 通过写入数据中的位区分的端口48

3.6 访问内存映射的I/O设备48

3.6.1 通过指针访问数据48

3.6.2 数组、指针和“取地址”运算符49

3.7 结构50

3.7.1 打包的结构51

3.7.2 位域53

3.8.1 强制转换对象的地址54

3.8 变型访问54

3.8.2 使用共用体55

习题56

第4章 程序员眼中的计算机结构58

4.1 内存58

4.2 中央处理器59

4.2.1 运算器60

4.2.2 其他寄存器61

4.2.3 控制器61

4.3 输入／输出62

4.4 Intel架构介绍63

4.4.2 指令操作数64

4.4.1 指令格式64

4.4.3 操作数限制65

4.4.4 寄存器66

4.4.5 栈68

4.5 Intel实模式架构69

4.5.1 分段寻址70

4.5.2 寻址模式72

4.6 Intel保护模式架构74

4.6.1 段寄存器和全局描述符表74

4.6.2 平坦内存模型75

4.6.3 寻址模式75

4.7 操作数与地址长度覆盖前缀76

4.8 Intel数据操纵指令76

4.8.1 数据移动、栈和I/O指令77

4.8.2 算术指令78

4.8.3 按位指令80

4.8.4 移位指令81

习题83

第5章 C语言与汇编语言的融合85

5.1 用汇编语言编程85

5.2 寄存器使用约定86

5.3 寻址选项的典型应用87

5.3.1 访问地址为常量的数据87

5.3.2 访问地址为变量的数据88

5.4 指令序列89

5.4.1 复合条件91

5.4.3 建立循环93

5.4.2 If-Then-Else语句93

5.4.4 带字符串指令的更快的循环94

5.5 过程调用和返回96

5.6 参数传递97

5.7 获取参数99

5.8 一切都是按值传递100

5.9 临时变量101

习题104

第6章 输入／输出编程106

6.1 Intel I/O指令106

6.2 同步、传送速率和等待时间107

6.3 轮询的等待循环108

6.4.1 硬件响应110

6.4 中断驱动的I/O110

6.4.2 中断服务例程112

6.4.3 可编程中断控制器114

6.4.4 缓冲区与队列115

6.4.5 用汇编语言编写中断服务例程117

6.4.6 用C语言编写中断服务例程117

6.4.7 不可屏蔽的中断119

6.4.8 软件中断120

6.4.9 异常120

6.5 直接存储器存取121

6.5.1 双缓冲122

6.6 几种方法的比较123

习题123

7.1.1 线程状态和串行化126

第7章 并发软件126

7.1 前台／后台系统126

7.1.2 管理等待时间127

7.1.3 防止中断越界129

7.1.4 将工作转移到后台131

7.2 多线程编程131

7.2.1 独立线程的并发执行132

7.2.2 环境切换133

7.2.3 非抢先式（协作式）多任务处理133

7.2.4 抢先式多任务134

7.3 共享资源和临界区135

7.3.3 自旋锁136

7.3.2 禁用任务切换136

7.3.1 禁用中断136

7.3.4 互斥对象137

7.3.5 信号量137

习题138

第8章 调度140

8.1 线程状态140

8.2 挂起线程140

8.3 环境切换141

8.4 循环调度143

8.5 基于优先级的调度143

8.5.1 优先级倒置143

8.5.3 优先级最高限度协议144

8.5.2 优先级继承协议144

8.6 分配优先级145

8.6.1 截止期限驱动的调度145

8.6.2 速率单调调度146

8.7 死锁146

8.8 监视计时器147

习题149

第9章 内存管理151

9.1 C语言中的对象151

9.2 作用域152

9.2.1 进一步认识局部作用域152

9.2.2 进一步认识全局作用域153

9.3 生存期154

9.4 自动分配154

9.4.1 存储类“寄存器”155

9.5 静态分配156

9.6 用于区分静态与自动的3个程序157

9.6.1 对象创建157

9.6.2 对象初始化158

9.6.3 对象析构159

9.7 动态分配160

9.7.1 内存碎片161

9.7.2 内存分配池161

9.8 可变大小的自动分配161

9.8.1 可变大小的数组162

9.9 递归函数与内存分配163

习题164

第10章 共享内存170

10.1 识别共享对象170

10.1.1 共享全局数据170

10.1.2 共享私有数据170

10.1.3 共享函数171

10.2 可重入函数171

10.3 只读数据171

10.3.1 类型限定符const172

10.4 应避免的编码习惯172

10.4.1 在局部静态对象中保持内部状态的函数173

10.4.2 返回局部静态对象地址的函数174

10.5 访问共享内存176

10.5.2 只读和只写访问177

10.5.1 处理器字长的影响177

10.5.3 类型限定符volatile178

习题180

第11章 系统初始化182

11.1 内存布局182

11.2 CPU183

11.2.1 建立平坦内存模型183

11.2.2 切换到保护模式185

11.3 C运行时环境186

11.3.1 从ROM复制到RAM中186

11.3.2 将未初始化数据置0187

11.3.3 建立堆188

11.4.1 计时器0：计时器滴答信号189

11.4 系统计时器189

11.4.2 计时器1：内存刷新190

11.4.3 计时器2：扬声器频率190

11.5 中断系统191

11.5.1 初始化IDT191

11.5.2 初始化8259 PIC193

11.5.3 安装新的中断服务例程194

附录A 配书光盘上的内容196

附录B DJGPP C/C＋＋编译器197

附录C NASM汇编器199

附录D 编程项目201

附录E libepc库216

附录F 引导加载程序225

附录G 词汇表228