北京“高質(zhì)高效嵌入式軟件開發(fā)”培訓詳細了解

 

北京“高質(zhì)高效嵌入式軟件開發(fā)”培訓詳細了解

 

中科院計算所培訓中心成立于1987年,全稱是北京市海淀區(qū)中科院計算所職業(yè)技能培訓學校,是專門進行計算機IT培訓的機構(gòu),主要從事大數(shù)據(jù)分析培訓,項目管理培訓,產(chǎn)品設計之道,Oracle開發(fā)與管理等培訓,為各大企業(yè)輸送了大量的專業(yè)人才。

一、授課教師

李老師:中科院計算所培訓中心 高級講師 

曾在UT斯達康研發(fā)中心、摩托羅拉研發(fā)中心、諾基亞西門子網(wǎng)絡技術(shù)有限公司擔任軟件工程師、項目負責人和軟件架構(gòu)師等職,工作內(nèi)容內(nèi)容主要包括:操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)和IP棧的移植,IDE硬盤、以太網(wǎng)芯片和PCI總線等外設的驅(qū)動開發(fā)。熟悉x86、PowerPC、XScale處理器,以及TIDSP源碼級。熟悉uC/OS、RTEMS和VxWorks實時操作系統(tǒng)的實現(xiàn),并在這些操作系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)上有著豐富的軟件開發(fā)經(jīng)驗。

二、培訓對象

以C為編程語言的嵌入式和非嵌入式軟件開發(fā)工程師、項目管理師、架構(gòu)師等。

三、課程設計及授課思路

從事嵌入式軟件開發(fā),最困難的莫過于學習操作系統(tǒng)原理和處理器方面的知識。講解操作系統(tǒng)原理如果以Linux、Windows CE、VxWorks等成熟的操作系統(tǒng)為素材并不好,因為它們太大,很容易讓人“只見森林不見樹木”,也容易讓人望而生畏而失去學習的興趣和信心。從軟件開發(fā)的角度來看,操作系統(tǒng)的概念和實現(xiàn)原理一旦掌握,不論基于哪一個操作系統(tǒng)做開發(fā)都只是調(diào)用不同的函數(shù)而已。為了讓學員獲得的學習體驗,本課程以講師自己設計的一個實現(xiàn)簡潔、完整的“實時”操作系統(tǒng)  ClearRTOS為基礎,通過漸進式的方式細致講解操作系統(tǒng)的概念和實現(xiàn)原理。至于處理器方面的知識,本課程沒有針對某一具體處理器,而是就編程方面所需的通用知識進行了講解。對這些通用知識的掌握,將使得處理器對于學員不再那么神秘。

與非嵌入式軟件開發(fā)采用集成開發(fā)環(huán)境不同,嵌入式軟件開發(fā)大多是基于命令行的。軟件開發(fā)工程師除了進行編碼工作,還能駕馭自己的編譯環(huán)境并運用其他的開發(fā)工具輔助開發(fā)工作。本課程以來自GNU的工具為例幫助學員戰(zhàn)勝這一挑戰(zhàn)。值得強調(diào)的是,其中花了大的篇幅幫助學員成為Makefile方面的專家。

要實現(xiàn)高質(zhì)高效地從事軟件開發(fā)工作,項目人員還必須理解軟件設計的重要性,并借助一定的質(zhì)量方法論來提高工作質(zhì)量和效率。軟件設計和質(zhì)量方法論是業(yè)內(nèi)比較抽象和高級的話題,為此本課程通過帶領(lǐng)實踐的方式逐步展開講解,以幫助學員獲得一些實用的設計原則、實踐和一套有效的質(zhì)量方法論。

總而言之,本課程從知識、工具、方法和思想這四大方面全面講解如何專業(yè)地從事嵌入式軟件開發(fā),致力于幫助學員全面走向高質(zhì)高效編程。

四、培訓目標

1、掌握嵌入式軟件開發(fā)所需的與處理器相關(guān)的通用知識。

2、明白信號完整性對嵌入式軟件開發(fā)的影響

3、掌握嵌入式軟件開發(fā)所需掌握的GNU工具。包括make、gcc、binutils、ld和gdb。

4、更加深入地理解C編程語言。

5、了解引導加載器的大致工作原理和功能。

6、掌握實時操作系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)原理。包括多任務、任務同步通訊、內(nèi)存管理、設備管理和定時器管理。

7、理解設計是軟件質(zhì)量之本,并掌握一種有效的模塊管理、錯誤管理目錄結(jié)構(gòu)管理方法

8、理解什么是可開發(fā)性問題和了解一種解決方法。

9、理解平臺與框架開發(fā)是打造高質(zhì)量軟件之路。

10、理解軟件開發(fā)的困難和質(zhì)量需要系統(tǒng)性的方法論。

11、理解軟件工程的工作習慣對軟件質(zhì)量的影響,掌握一些終身受用的編程好習慣。

12、理解單元測試的重要性,并掌握一種簡單有效的部署方法。

13、理解代碼覆蓋、靜態(tài)分析和動態(tài)分析對構(gòu)建高質(zhì)軟件的重要性。

五、培訓內(nèi)容

  

內(nèi)  容

大  綱

1

學習導引

1. 學什么?怎么學?

2. 工程師技術(shù)能力層次模型

3. 高質(zhì)高效軟件開發(fā)團隊效能模型

[硬件篇] 處理器的基本概念

1. 微處理器與微控制器

2. 寄存器

3. 處理器啟動

4. 輸入與輸出

5. 指令與數(shù)據(jù)

6. 中斷

7. 字節(jié)序

8. 邊界對齊

9. 斷點

10. 內(nèi)存管理單元

11. 緩存

[硬件篇開發(fā)活動中的硬件問題

1. 兩個軟件異常案例

2. 異常的背后 — 信號完整性

3. 應對信號完整性問題的方法

[工具篇] make,開發(fā)環(huán)境全能管家

1. 從的Makefile中了解規(guī)則

2. 創(chuàng)建基本的編譯環(huán)境

3. 提高編程環(huán)境的實用性

4. 打造更專業(yè)的編譯環(huán)境

5. 理解make的解析行為

6. Makefile的調(diào)試

7. make的常用選項

8. 活用make

[工具篇] gcc,C語言編譯器

1. 交叉編譯用其環(huán)境

2. gcc幕后工作原理

3. 實用的gcc選項

[工具篇] bintuils工具集,軟件開發(fā)利器

1. addr2line,指令地址翻譯器

2. ar,靜態(tài)庫生成器

3. nm,符號顯示器

4. objdump,信息查看器

5. objcopy,段剪輯器

6. size,段大小觀察器

7. strings,字符串窺視器

8. strip,程序文件瘦身器

[工具篇] ld,鏈接器

1. 重定位的概念

2. 鏈接腳本

[編程語言篇] 掌握必要的匯編知識

1. AT&TIntel語法格式

2. as的語法

3. 嵌入?yún)R編的語法

[編程語言篇] 深入理解程序的結(jié)構(gòu)

、、

[編程語言篇] ABI/EABI規(guī)范,造程序兼容合約

1. 定義基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2. 規(guī)范字節(jié)對齊處理

3. 分配寄存器的功能

4. 規(guī)定棧幀結(jié)構(gòu)

2

[編程語言篇] 混淆指針與數(shù)組所導致的問題

1. 問題示例

2. 問題分析

3. 問題成因

4. 預防措施

[編程語言篇] volatile,讓我保持原樣

1. 從例子理解volatile

[設計篇] 設計,軟件質(zhì)量之本

1. 軟件設計是什么

2. 軟件質(zhì)量的概念

3. 阻礙改善設計的常見觀念

4. 如何提高設計能力

5. 設計模式、設計原則和設計思想

6. 放之四海皆適用的設計原則

[設計篇] 模塊管理,保障系統(tǒng)有序運行

1. 模塊管理參照系

2. 設計思路

3. 程序?qū)崿F(xiàn)

4. 模塊管理的一些思考

[設計篇] 錯誤管理,不可獲缺的用戶需求

1. 現(xiàn)狀與出路

2. 表達錯誤的通用方法

3. 優(yōu)化錯誤日志

[設計篇] 目錄結(jié)構(gòu)管理,使項目進展更順利

1. 規(guī)劃目錄結(jié)構(gòu)的意義

2. 出色目錄結(jié)構(gòu)的特點

3. 一個示例

[設計篇] 平臺與框架開發(fā),高質(zhì)量軟件打造之路

1. 系統(tǒng)庫、平臺和框架

2. 本質(zhì)和優(yōu)點

3. 架構(gòu)模型

4. 困境與生命周期理論

[設計篇] 可開發(fā)性設計,一種高效且經(jīng)濟的開發(fā)模式

1. 可開發(fā)性問題一瞥

2. 可開發(fā)性設計的內(nèi)涵

3. 設備抽象層

4. 更復雜的設備抽象層

5. 圖形界面的可開發(fā)性設計

6. 其他可開發(fā)性設計

[操作系統(tǒng)篇] 引導加載器,系統(tǒng)啟航者

1. 功能

2. 文件存儲布局

3. 程序加載原理

4. 優(yōu)點

2

[操作系統(tǒng)篇] 任務,軟件基本調(diào)度單元

1. 任務情景

2. 任務調(diào)度

3. 任務的生命周期

4. 任務控制

5. 競爭問題與中斷控制

6. 任務與中斷狀態(tài)

7. 任務棧溢出檢測

8. 滴答與空閑任務

9. 多任務環(huán)境控制

10. 任務模塊管理

11. task1示例程序

12. 任務鉤子函數(shù)

13. 任務變量

14. 其它概念與思考

[操作系統(tǒng)篇] 任務同步與通信,實現(xiàn)協(xié)同工作

1. 信號量

2. 互斥鎖

3. 事件

4. 消息隊列

5. 死鎖及預防

[操作系統(tǒng)篇] 內(nèi)存管理,協(xié)調(diào)動態(tài)內(nèi)存的使用

1. 堆管理(含內(nèi)存溢出和泄漏檢測)

2. 內(nèi)存池管理

3

[操作系統(tǒng)篇] 設備管理,方便與外設交互

1. 字符設備管理

2. 中斷管理

3. 設備管理的主要程序?qū)崿F(xiàn)

4. 設備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)

5. 驅(qū)動安裝與設備注冊

[操作系統(tǒng)篇] 定時器,程序鬧鐘

1. 軟件定時器分類

2. 設計思路

3. 中斷回調(diào)定時器

4. 定時誤差

5. 提高遍歷效率

6. 改善實時性

7. 任務回調(diào)定時器

[質(zhì)量篇] 質(zhì)量導言

1. 軟件開發(fā)的特點

2. 質(zhì)量的關(guān)鍵要素

3. 質(zhì)量需要系統(tǒng)性的方法論

4. 走出質(zhì)量困境的指導性思想

[質(zhì)量篇] 編程好習慣,質(zhì)量的基本條件

1. 一些終生受用的編程好習慣

[質(zhì)量篇] 單元測試,被忽視的質(zhì)量方法

1. 警惕單元測試無用論

2. 一個簡單但不完善的單元測試例子

3. 構(gòu)建單元測試框架

4. 無縫整合單元測試

5. 幾個實施問題

6. 樁函數(shù)和打樁

7. 錯誤注入,一種可測試性設計

8. 平臺開發(fā)與單元測試

9. 被測行為的確定性

10. 被測用例的有效性

[質(zhì)量篇] 代碼覆蓋,單元測試效果的衡量指標

1. 了解代碼覆蓋工具

2. 無縫整合代碼覆蓋

3. 三個代碼覆蓋度量指標

[質(zhì)量篇] 靜態(tài)分析,防止將失誤帶給用戶

1. 認識靜態(tài)分析工具

2. 無縫整合靜態(tài)分析工具

[質(zhì)量篇] 動態(tài)分析,使程序更健壯

1. 結(jié)識動態(tài)分析工具

2. 無縫整合動態(tài)分析工具

[質(zhì)量篇] 性能分析,讓優(yōu)化程序有的放矢

1. 初探性能分析工具

2. 無縫整合性能分析工具

[質(zhì)量篇] qBench,一個開發(fā)高質(zhì)軟件的工作臺

 

 

六、費用

培訓費:5000元/人(含教材、證書、午餐、學習用具等),住宿協(xié)助安排,費用自理。

七、培訓時間、地點:

時間:2015年8月14日-8月16日          地點:杭州

八、證 書

中科院計算所職業(yè)培訓中心“高質(zhì)高效嵌入式軟件開發(fā)”結(jié)業(yè)證書。

 

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