嵌入式操作系统教学大纲(共10页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上嵌入式操作系统课程教学大纲一 课程说明1.课程基本情况课程名称：嵌入式操作系统英文名称：Embedded Operating System课程编号：开课专业：计算机科学与技术开课学期：6学期学分/周学时：5/3+2课程类型：专业任选课2课程性质（本课程在该专业的地位作用）“嵌入式操作系统”是计算机科学与技术专业嵌入式方向专业任选课之一，该课程主要培养学生具备嵌入式操作系统系统基础知识和具有用RTOS构建嵌入式系统的能力。介绍嵌入式系统中实时操作系统和其他技术，通过本课程的学习；掌握嵌入式系统软件设计的基本方法；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。3本课程的教学目的和任务通过本课程的学习，使学生具有嵌入式操作系统的分析能力和初步设计能力。本课程采用课堂教学和试验教学相结合，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；4本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求本课程属计算机科学与技术专业的嵌入式技术方向的任选课，目前关于嵌入式操作系统的教材较多，有介绍Linux的，也有介绍UCOS-II的，根据应用范围广泛度，一般应选用Linux，要求先修课程中操作系统也选用Linux，本课程中实时操作系统部分一般应选用UCOS-II。先修课程：汇编语言、计算机组成原理、C语言程序设计、操作系统、嵌入式技术基础后续课程：嵌入式开发与应用5教学时数及课时分配章（专题）主要内容学时安排理论实验第一部分概论20第二部分嵌入式实时操作系统UCOS-II88第三部分Linux Shell程序设计88第四部分内核相关基本概念60第五部分多任务与调度60第六部分内存管理与设备管理40第七部分Linux驱动程序设计1010第八部分嵌入式应用软件开发平台1010合计学时5436 二 教材及主要参考书1杨震伦等编著.嵌入式操作系统及编程.北京:清华大学出版社，20092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 3. 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 4杜春雷编著. ARM体系结构与编程. 北京：清华大学出版社，20035. 32位嵌入式系统编程.北京： 中国电力出版社6. 嵌入式Linux设计与应用. 北京：清华大学出版社7. 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，20058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，20079. 北京博创.UP-CUP S2410经典Linux实验指导书.三 教学方法和教学手段说明理论讲授与实验相结合，教学场地应统一安排在机房，方便程序讲解。 四 成绩考核办法闭卷或半开卷考试（以综合性实验方式考核）。最终的课程成绩可按照考试卷面成绩占60，平时成绩（实验成绩）按30，半期成绩按10处理。五 教学内容第一部分    概论（理论2学时）一、教学目的理解嵌入式操作系统、嵌入式实时操作系统的基本理论。二、教学重点嵌入式操作系统的选型。三、教学难点嵌入式实时操作系统原理。四、讲授要求理论讲授，应注意各种操作系统之间的区别与联系，对“实时操作系统”加以举例说明。五、讲授要点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六、实验及实践要求无第二部分    嵌入式实时操作系统UCOS-II（理论8学时，实验8学时）一、教学目的嵌入式实时系统UCOS-II的基本概念及如何在其基础上进行应用程序开发。二、教学重点建立嵌入式操作系统UCOS-II上的任务、实现UCOS-II的任务间通信。三、教学难点信号量、互斥型信号量、事件标志组、内存管理、消息邮箱管理的API应用四、讲授要求理论讲授和实验相结合，对每个API函数的功能及参数可采用比较教学方式。五、讲授要点1、UCOS-II简介2、实验环境的搭建3、任务管理API应用4、信号量管理API应用5、互斥型信号量管理API应用6、事件标志组管理API应用7、消息邮箱管理API应用8、内存管理API应用六、实验及实践要求实验一：UCOS-II任务间通信1、 实验项目名称：UCOS-II任务间通信2、 实验类型：验证性3、 学时分配：8学时4、 每组人数：1人5、 实验内容及要求：实验环境的搭建。编程实现信号量、互斥型信号量、事件标志组、内存管理、消息邮箱管理。熟悉各种通信方式API函数。理解各种通信方式的实现机制。第三部分    Linux Shell程序设计（理论8学时，实验8学时）一、教学目的了解Shell的历史与分类，掌握Linux Shell程序设计的语法和执行方法。二、教学重点Linux Shell语法。三、教学难点Linux Shell实例讲解四、讲授要求理论讲授和实验相结合，可结合C语言语法结构来讲解Linux Shell语法。五、讲授要点1、Linux Shell概述2、Linux Shell语法3、Linux Shell应用实例六、实验及实践要求实验二：Linux Shell脚本编程1、 实验项目名称：Linux Shell脚本编程2、 实验类型：验证性、设计性3、 学时分配：8学时4、 每组人数：1人5、 实验内容及要求：熟悉创建和使用脚本。熟悉bash的控制结构。学会简单的Shell编程。第四部分    内核相关基本概念（理论6学时）一、教学目的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。二、教学重点任务状态（用户态、内核态）、调度规则，中断处理，任务异常事件。三、教学难点中断处理，系统状态。四、讲授要求理论讲授和实验相结合，应用操作系统课程所学知识理解Linux内核结构。五、讲授要点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。六、实验及实践要求无第五部分    多任务与调度（理论6学时）一、教学目的了解时间管理函数；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；灵活运用各函数进行多任务管理。二、教学重点任务管理、同步管理。三、教学难点函数应用。四、讲授要求理论讲授和实验相结合。五、讲授要点1、任务管理函数2、同步管理及异常处理3、同步与通信4、时间管理六、实验及实践要求无第六部分    内存管理与设备管理（理论4学时）一、教学目的了解设备管理，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。二、教学重点设备管理，端口访问。三、教学难点内存管理四、讲授要求理论讲授和实验相结合。五、讲授要点1、系统内存管理2、地址空间管理3、设备管理4、I/O端口访问支持六、实验及实践要求无第七部分    Linux驱动程序设计（理论10学时，实验10学时）一、教学目的了解Linux驱动程序开发的一般方法和步骤，掌握字符设备、块设备驱动程序开发过程。二、教学重点Linux驱动程序开发的一般方法和步骤。三、教学难点字符设备、块设备驱动程序开发过程。四、讲授要求理论讲授和实验相结合。五、讲授要点1、驱动程序设计概述2、字符设备驱动设计3、块设备驱动设计六、实验及实践要求实验三：Linux驱动程序设计实验1、 实验项目名称：Linux驱动程序设计实验2、 实验类型：综合性、设计性3、 学时分配：10学时4、 每组人数：1人5、 实验内容及要求：编写一个字符设备驱动程序，掌握添加设备驱动程序的方法。编写一个应用程序测试添加的驱动。第八部分    嵌入式应用软件开发平台（理论10学时，实验10学时）一、教学目的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与移植。二、教学重点嵌入式应用软件开发平台概述，实例讲解。三、教学难点实例讲解。四、讲授要求理论讲授和实验相结合。五、讲授要点1、集成开发环境2、交叉调试和仿真调试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+5、ADS6、实例讲解与设计手机开发六、实验及实践要求实验四：嵌入式应用软件开发平台实验1、 实验项目名称：嵌入式应用软件开发平台实验（Linux内核手机内核编译及应用软件设计）2、 实验类型：综合性、设计性3、 学时分配：10学时4、 每组人数：1人5、 实验内容及要求：搭建开发平台。刷机掌握手机内核结构。结合C语言程序设计知识、JAVA语言程序设计知识等开发手机应用软件。本课题实验为综合性、设计性实验，可结合具体实验条件开展其他类别实验，为后续课程打好基础。专心-专注-专业