第01章
RTOS内存管理概述
为什么需要动态内存管理?RTOS内存管理的挑战与目标。
基础概念
第02章
静态内存分配与动态内存分配
静态分配的优缺点、动态分配的场景、RTOS中的选择策略。
分配策略对比
第03章
内存碎片问题
外部碎片与内部碎片的成因、碎片对实时系统的影响。
碎片实时性
第04章
固定大小内存块管理(伙伴算法)
伙伴算法的原理、分配与释放流程、优缺点分析。
伙伴算法固定块
第05章
固定大小内存块管理(slab分配器)
slab分配器的设计思想、在RTOS中的应用、与伙伴算法的对比。
slab对比
第06章
堆内存管理(malloc/free实现)
经典malloc实现原理、首次适应/最佳适应算法、RTOS中的堆实现。
堆算法
第07章
FreeRTOS内存管理方案详解
heap_1、heap_2、heap_3、heap_4、heap_5的实现与适用场景。
FreeRTOSheap
第08章
FreeRTOS heap_4源码分析
内存块结构、合并机制、分配与释放流程。
源码合并
第09章
FreeRTOS heap_5源码分析
多区域支持、初始化流程、与heap_4的差异。
多区域差异
第10章
uC/OS-II内存管理
OSMemCreate、OSMemGet、OSMemPut的实现与使用。
uC/OS-IIAPI
第11章
uC/OS-III内存管理
改进的内存池机制、与uC/OS-II的对比。
uC/OS-III对比
第12章
RT-Thread内存管理
动态内存堆、静态内存池、memheap机制。
RT-Threadmemheap
第13章
RT-Thread memheap实现分析
多堆管理、分配策略、性能优化。
多堆优化
第14章
内存对齐问题
为什么要对齐?对齐的实现方式、RTOS中的对齐策略。
对齐实现
第15章
内存保护单元(MPU)与内存管理
MPU基本原理、在RTOS中的应用、任务隔离。
MPU隔离
第16章
内存池设计模式
固定大小池、变长池、混合池的设计与实现。
设计模式池
第17章
实时内存分配的时间确定性
最坏情况执行时间(WCET)分析、如何保证分配时间可预测。
WCET确定性
第18章
内存泄漏检测与调试
静态分析工具、动态检测方法、RTOS中的内存调试技巧。
调试泄漏
第19章
内存使用率优化
栈深度分析、堆使用监控、内存压缩技术。
优化监控
第20章
多核系统中的内存管理
共享内存、缓存一致性、原子操作与锁。
多核一致性
第21章
DMA与内存管理
DMA缓冲区要求、一致性映射、流式映射。
DMA映射
第22章
内存池与中断处理
中断安全的内存分配、中断上下文中的内存管理。
中断安全
第23章
低功耗场景下的内存管理
睡眠模式的内存保持、快速唤醒的内存恢复。
低功耗睡眠
第24章
内存管理单元(MMU)与RTOS
MMU在RTOS中的使用场景、页表管理、TLB刷新。
MMU页表
第25章
虚拟内存与RTOS
虚拟内存的实时性挑战、RTOS中的虚拟内存实现。
虚拟内存挑战
第26章
内存错误检测
栈溢出检测、堆溢出检测、野指针检测。
错误检测溢出
第27章
内存性能基准测试
分配/释放延迟测试、吞吐量测试、碎片率测试。
基准测试性能
第28章
RTOS内存管理设计模式
分层设计、模块化、可配置性。
设计模式架构
第29章
内存管理在安全关键系统中的应用
ISO 26262、DO-178C对内存管理的要求。
安全标准
第30章
未来趋势:NVM与机器学习辅助
非易失性内存(NVM)在RTOS中的应用、机器学习辅助内存管理。
NVMAI