01
实时系统概述
实时系统的定义、硬实时与软实时的区别、应用场景（航空航天、工业控制、自动驾驶）
基础概念
02
任务模型与状态
任务定义、状态机（就绪、运行、阻塞、挂起）、任务控制块(TCB)结构解析
核心TCB
03
调度器核心原理
调度器职责、调度时机（时钟中断、任务主动挂起）、上下文切换开销分析
调度中断
04
固定优先级调度 (FPS)
速率单调(RMS)、截止时间单调(DMS)、优先级反转问题
RMSDMS
05
最早截止时间优先 (EDF)
EDF算法原理、动态优先级计算、可调度性分析、优缺点
动态EDF
06
时间触发调度 (TT)
时间触发架构(TTA)、时间触发以太网(TTE)、时间触发与事件触发对比
TTATTE
07
混合调度策略
分区调度(ARINC 653)、两级调度架构、关键性混合任务调度
分区ARINC
08
多核调度基础
多核架构、缓存一致性、锁竞争、全局调度与分区调度
多核缓存
09
多核调度算法
全局EDF(G-EDF)、分区固定优先级(P-FP)、多核RMS扩展
G-EDFP-FP
10
资源访问协议
优先级继承(PIP)、优先级天花板(PCP)、栈资源协议(SRP)
PIPPCP
11
死锁与饥饿
死锁四个必要条件、预防与避免、检测与恢复
死锁饥饿
12
任务间通信
共享内存、消息队列、信号量、事件标志组、管道
IPC通信
13
中断管理
中断优先级、中断嵌套、中断延迟分析、中断与任务同步
中断嵌套
14
时钟与定时器
系统滴答(Tick)、高精度定时器(HRT)、定时器服务例程设计
TickHRT
15
功耗感知调度
DVFS技术、空闲任务管理、动态功耗管理(DPM)、实时节能调度
DVFSDPM
16
容错调度
时间冗余、空间冗余、N版本编程、恢复块机制
容错冗余
17
实时操作系统(RTOS)选型
FreeRTOS、VxWorks、QNX、RT-Thread对比
RTOS选型
18
FreeRTOS调度机制
任务优先级、抢占式调度、时间片轮转、Tickless模式
FreeRTOSTickless
19
VxWorks调度机制
优先级调度、轮转调度、中断处理、Wind内核架构
VxWorksWind
20
QNX调度机制
微内核架构、自适应分区调度(APS)、消息传递机制
QNXAPS
21
RT-Thread调度机制
线程管理、定时器管理、IPC机制、动态加载
RT-ThreadIPC
22
调度分析工具
响应时间分析(RTA)、利用率分析、模拟器(SimSo、RTSS)
RTASimSo
23
可调度性测试
利用率测试、响应时间测试、最坏情况执行时间(WCET)估算
WCET测试
24
WCET分析
静态分析、测量方法、混合方法、缓存与流水线影响
WCET缓存
25
实时通信调度
CAN总线调度、TTEthernet调度、AFDX调度
CANAFDX
26
自动驾驶中的调度
感知-决策-执行流水线、功能安全(ISO 26262)、任务优先级设计
自动驾驶ISO 26262
27
工业控制中的调度
PLC扫描周期、EtherCAT实时性、运动控制任务调度
EtherCATPLC
28
航空航天中的调度
IMA架构、ARINC 653分区调度、时间确定性要求
IMAARINC 653
29
调度优化技术
任务分割/合并、DAG任务调度、机器学习辅助调度
DAG优化
30
未来趋势
异构计算调度、AI实时调度、Rust语言、RISC-V实时扩展
异构RISC-V