工业MCU · RTOS 任务调度与资源共享 · 课程目录

基于抢占式 / 协作式内核适合STM32 / 多核MCU #友好色系 📁 共30个章节 · 点击卡片跳转

RTOS概述为什么需要RTOS

RTOS与裸机开发的本质区别 · 工业MCU实时性需求

任务与任务控制块 TCB

状态机模型 · 就绪/运行/阻塞/挂起 · TCB数据结构

任务创建与删除栈策略

动态 vs 静态创建 · 任务栈分配与溢出检测

任务调度算法 (上) 抢占+时间片

基于优先级的抢占式 · 时间片轮转 · 策略选择

任务调度算法 (下) 协作+空闲

协作式与混合调度 · 空闲任务 & 钩子函数

上下文切换 PendSV

PendSV异常 · 寄存器压栈/出栈 · FPU保存恢复

临界区保护关中断/锁调度

关开中断 · 锁调度器 · 嵌套计数器设计

信号量 (上) 二值/计数

二值信号量与计数信号量 · 等待队列内部机制

信号量 (下) 优先级继承

优先级反转 · 继承协议 · 互斥信号量特殊处理

消息队列环形缓冲区

环形缓冲区设计 · 同步/异步发送 · 阻塞超时

事件标志组独立/组合

独立型与组合型事件 · 超时与清除机制

任务通知轻量级IPC

代替信号量/消息队列的场景分析

软件定时器回调上下文

回调执行上下文 · 定时器命令队列设计

内存管理 (上) 静态/动态

静态内存池 · 动态堆 (First Fit / Best Fit)

内存管理 (下) MPU隔离

内存碎片 · MPU在任务隔离中的应用

中断管理嵌套与安全

中断嵌套/优先级分组 · 中断中释放信号量

低功耗设计 Tickless

Tickless模式 · WFI指令 · 空闲任务低功耗

多核与AMP架构核间通信

非对称多处理 · 任务分配 · IPC与共享内存

任务栈分析与优化水印检测

栈使用率统计 · 静态分析/水印检测

死锁与活锁银行家算法

四个必要条件 · 银行家算法简化实现

优先级反转深度分析案例复盘

真实案例 · 如何通过设计避免反转

实时性分析 WCET/RTA

最坏情况执行时间估算 · 响应时间分析公式

RTOS内核裁剪配置宏

裁剪功能 · 减小ROM/RAM占用

任务间数据共享无锁编程

全局变量保护 · 双缓冲 · 原子操作

看门狗与任务监控心跳检测

硬件/软件看门狗 · 任务死锁自动恢复

Bootloader与RTOS 向量表重定位

跳转注意事项 · 中断向量表重定位

调试与追踪 JTAG/SWD

RTOS感知调试 · Tracealyzer追踪工具

安全关键系统 MISRA-C

MISRA-C · IEC 61508 / ISO 26262要求

实战案例 (一) STM32采集器

工业数据采集 · 多任务设计(采集/处理/通信/显示)

实战案例 (二) 多核伺服驱动器

多核MCU · 任务划分与核间同步完整方案