前 言
從發展趨勢來看，計算己經進入“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。實際上，嵌入式系統早已成為學術界和工業界共同關注的熱點，信息世界與物理世界、信息化與工業化融合的趨勢推動了嵌入式系統的持續發展。
隨著信息技術的不斷發展，艦船、航空、航天等武器裝備，以及通信網絡、交通、能源、醫療、金融等關鍵基礎設施的智能化程度越來越高，軟件規模越來越大，并逐漸發展成為復雜的網絡系統。另外，目前也正處于設備智能化、互聯化發展的關鍵時期，智能家居、可穿戴設備、智能汽車、智能交通、移動醫療、智能電網、智能機器人、工廠自動化、工業控制、智能監控，甚至智慧城市都處于蓬勃發展的局面。據IDC預測，到2020年將有2000億臺智能設備連接至互聯網。因此，嵌入式系統相關的應用與研宄正面臨著歷史性的發展機遇。
嵌入式系統是計算機的應用系統，是以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格耍求的專用計算機系統。同時，嵌入式系統也是先進的計算機技術、半導體技術、電子技術和各個行業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、不斷創新的知識集成系統。嵌入式系統最早應用于國防和工業控制等領域，隨后應用領域越來越廣泛，包括了消費電子、工業控制、網絡設備、航空航天和武器裝備等眾多領域，是現代社會智能化發展的基礎內容。
嵌入式技術的發展以及對未來工業革命將產生的巨大影響已經引起世界各國的高度關注。歐洲目前在航空、汽車電子、工業、通信和消費電子方面的嵌入式技術占有領導位置，為了繼續保持對美國和日本的競爭對手的領先優勢，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勢，把嵌入式技術上升到一個重要的戰略高度進行發展。歐盟認為，嵌入式技術是IT領域中發展最快的內容，并將保持巨大的技術發展和商業應用機會，掌握嵌入式技術的領導位置，將具有強大的經濟和政治利益。
目前，中國正在由世界的制造大國向制造強國轉變。業界普遍認為，嵌入式系統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、開發和教學工作，承擔并完成了國家863、國防預研、電子發展基金、核高基重大專項等多項嵌入式軟件系統方面的課題，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化應用，并培養了大量嵌入式系統方面的專業化人才。以此為基礎，我們開展了本教材的編寫工作。
教材以嵌入式系統的核心—嵌入式實時操作系統為重點，以應用為目的，全面介紹嵌入式系統在硬件和軟件方面的相關內容，使讀者既能對嵌入式系統及開發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。
教材的內容
教材共分八章，包括嵌入式系統軟硬件基礎、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 嵌入式系統導論。講述嵌入式系統方面的基本概念，介紹嵌入式系統的發展歷程、嵌入式系統的特點、嵌入式系統的分類和應用領域、嵌入式實時系統的實時性和可靠性，以及嵌入式系統的發展趨勢等方面的內容。
第2章 嵌入式硬件系統。介紹嵌入式系統的硬件組成情況，包括嵌入式系統的處理器、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。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，嵌入式操作系統結構、組成、功能、特點和發展趨勢，嵌入式軟件開發工具的分類、交叉開發環境，嵌入式軟件實現階段的開發過程及開發工具的發展趨勢。
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，嵌入式實時系統常見的幾種調度算法，優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/計數器）及與操作系統的關系，時間管理機制，嵌入式實時系統對存儲管理的需求，存儲管理的具體方法，以及嵌入式系統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。
作 者
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