全部课程 >嵌入式操作系统(计算机)    Embedded operating system

课程基本信息

课程编码:05B30110

课程类别:未设置

先修课程:计算机组成原理、操作系统、计算机网络

适用专业:物联网工程

开课院部:计算机科学与工程学院

课程负责人:熊向群
课程教学团队:
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课程展示


课程简介

嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从原理上说,嵌入式操作系统仍旧是一种操作系统,因此它同样具有操作系统在进程管理、存储管理、设备管理、处理器管理和输入/输出管理等方面的基本功能。本课程的教学目是让学生了解嵌入式操作系统平台及其技术,理解基于Linux的嵌入式系统的开发,掌握基于Linux的嵌入式操作系统的基本原理和基础应用。通过课堂教学、实验教学、作业练习等环节,培养学生运用Linux操作系统和在Linux环境下进行程序设计的能力。

Embedded system is a dedicated computer system. It must adapt to strict requirements on function, reliability, cost, volume and power consumption,so its software and hardware can be modified. Embedded operating system is still a kind of operating system, so it also has  the basic function of the operating system in the process management, storage management, equipment management, processor management, and the input/output management etc. Teaching purpose of this course is to help students to learn the technologies about  embedded operating system , understand the development of embedded systems based on Linux, to master the basic principle and applications of the embedded operating system based on Linux. By means of teaching,doing experiments ,homework and exercises ,this course aims to cultivate students' abilities of using linux and linux programming.

课程教学要求

1

工程知识

 

 

 

2

问题分析

掌握嵌入式操作系统平台及其技术。

H

3

设计/开发解决方案

理解基于Linux的嵌入式操作系统的基本原理,基础应用;学习应用Linux和在Linux下进行程序设计的方法。

H

4

研究

 

 

5

使用现代工具

熟练使用linux shell程序设计,熟悉常用开发工具。

M

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

遵守编码规范和职业道德,具有良好的职业操守。

M

9

个人和团队

具有良好的协作能力,在团队开发中发挥作用。

L

10

沟通

具有良好的交流能力。

L

11

项目管理

领悟学习内容,建立面向实际应用的思维方法。

L

12

终身学习

通过学习,理解和掌握相关技术的基本特点,在职业发展中能够自主地、持续学习新技术和新工具。

M

注:“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

嵌入式操作系统概述

1.嵌入式系统概述;

2. 嵌入式操作系统概述;

3.Linux系统的历史、现状和特点;

4.Linux系统安装;

5.安装工具软件和开发软件;

6.Linux图形环境;

7.实时内核及其实现;

8.嵌入式操作系统实例介绍:uCLinux。

1.嵌入式系统与嵌入式操作系统Linux

2.实时内核及其实现

4

理论讲授

Linux常用命令

1.使用命令;

2.简单命令;

3.文本概念和文件类型;

4.文件操作命令;

5.目录及其操作命令;

6.联机帮助命令;

7.有关进程管理的命令;

8.有关DOS命令。

 

  1. 硬链接与软链接
  2. 文件、目录、文件系统、进程
  3. shell

 

6

理论讲授

文本编辑

1.vi的工作方式;

2.进入和退出vi;

3.文本输入;

4.移动光标;

5.文本修改;

6.编辑文件;

7.字符串检索;

8.ex命令。  

1.vi的输入方式与命令模式2.ex命令

2

理论讲授

Linux shell程序设计

1.shell概述;

2.命令历史;

3.名称补全;

4.别名;

5.shell特殊字符;

6.shell变量;

7.参数置换变量;

8.算术运算;

9.控制结构;

10.函数;

11.作业控制;

12.shell内置命令;

13.shell脚本调试。

  1. bash的控制语句与控制流程
  2. bash函数,3.bash中的内置命令

4.shell脚本的调试。

 

6

理论讲授

Linux内核介绍

1.Linux内核概述;

2.进程管理;

3.文件系统;

4.内存管理;

5.进程通信;

6.设备管理;

7.终端、异常和系统调用;

8.网络系统。

  1. ext2文件系统
  2. 文件VFS索引和目录缓存3.内存分页机制

6

理论讲授

常用开发工具

1.gcc编译系统;

2.GDB程序调试工具;

3.程序维护工具make。

1.gcc命令选项

2.gdb中调试程序的方式与方法

3.make的工作机制

6

理论讲授

系统管理

1.系统管理概述;

2.用户和工作组管理;

3.文件系统及其维护;

4.文件系统的后备(灾备);

5.系统安全管理;

6.系统性能优化

1.用户和工作组管理的基本方法

2.系统安全的管理

3.文件系统管理的策略及灾备管理。

 

6

理论讲授

Linux常用命令及文本编辑

1.掌握linux一般命令格式,掌握有关文件和目录操作的常用命令,掌握有关进程操作的命令,熟悉man命令;

2.学习和使用vi编辑器建立、编辑、现实和处理文本文件

1.linux一般命令格式

2.文件和目录操作、进程操作

3.vi编辑器

4

上机实验

Shell编程

1.了解shell的作用和主要分类;

2.掌握bash的建立和执行;

3.掌握bash的基本语法;

4.学习编写shell脚本。

1.编写shell脚本2.bash的建立和执行

3.bash的基本语法

4

上机实验

系统及网络管理

1.理解系统管理的内涵和作用;

2.学会对用户和组进行管理;

3.学会在linux下发送邮件;

4.学会网络配置的方法。

1.用户、组

2.网络配置

3.备份

4.系统优化

4

上机实验

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

笔试闭卷

100%

百分制,60分及格

2

平时成绩

平时表现

上课上机出勤

 

缺勤3次则无法获得学分

3

 

作业

5次

 

检查重点内容的掌握情况:函数和函数模板、类和构造函数、继承、虚函数、文件流

4

 

实验报告

4次

 

检查四个实验项目的完成及相关知识的掌握情况

5

 

期中考试

笔试闭卷

 

考试题型与期末考试相同

学生学习建议

  • 学习方法建议

1.教学过程坚持理论与实际相结合,在课堂中讲解概念、原理和方法,通过实验加深对相关知识的领悟。

2.要求学生通过课前预习,课后复习,做实验等方式理解所学内容。

本课程实验建议采用红旗Linux 6.0系统(或不低于该版本)作为实验环境。

 

  • 学生课外阅读参考资料
  1. 罗蕾.嵌入式实时操作系统及应用开发.北京:北京航空航天大学出版社,2011.11
  2. 陈文智.嵌入式系统原理与设计.北京:清华大学出版社,2011.4
  3. 邱世华.Linux系统架构与目录解析.北京:电子工业出版社,2009.7
  4. 刘丽霞,杨宇主编.Linux操作系统.北京:人民邮电出版社,2012.9

课程改革与建设

1、鼓励学生课外加强相关知识的学习,拓展视野;

2、加强对学生动手能力的培养,消化知识,提高能力。

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