NuttX 内核 · 源码深潜

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NuttX 概述

历史与定位 · 对比Linux/FreeRTOS · 设计哲学

2

源码结构解析

顶级目录 · arch/board布局 · Makefile体系

3

构建系统深度剖析

Kconfig · Makefile编译 · 链接脚本

4

启动流程分析

汇编__start · nx_start · 板级初始化

5

任务控制块 (TCB)

struct tcb_s · 任务状态 · 优先级管理

6

任务调度器

调度器初始化 · 抢占式调度 · 时间片轮转

7

上下文切换

PendSV异常 · 寄存器保存/恢复 · FPU切换

8

信号量机制

sem_wait/sem_post · 优先级反转 · 内部队列

9

互斥锁 (Mutex)

pthread_mutex · 递归锁 · 死锁检测

10

消息队列

mq_open/send/receive · 消息优先级 · 阻塞队列

11

事件组 (Event Group)

事件标志 · 等待多个事件 · 广播机制

12

定时器管理

POSIX定时器 · alarm/sleep · 高精度定时器

13

中断管理

中断向量表 · 中断嵌套 · 临界区保护

14

内存管理 (mm_heap)

伙伴算法 · malloc/free · 内存碎片处理

15

页分配器 (page_alloc)

MMU页分配 · 页面置换 · 用户空间内存

16

文件系统 (VFS)

虚拟文件系统层 · 注册 · file_operations

17

NuttX ROMFS

只读文件系统 · mkromfs · 启动挂载

18

设备驱动框架

inode与驱动注册 · 字符/块设备 · ioctl

19

网络协议栈 (uIP)

uIP架构 · socket接口 · TCP/IP处理

20

网络驱动接口

netdev注册 · 数据包收发 · 链路层

21

用户空间与系统调用

SVC异常 · syscall表 · 用户/内核态切换

22

进程与线程管理

task_create · pthread_create · 地址空间

23

信号处理

sigaction · 信号发送/递送 · 信号栈帧

24

工作队列 (Work Queue)

work_queue · 延迟工作 · 内核线程池

25

低功耗管理

IDLE循环 · 休眠/唤醒 · 电源管理框架

26

调试与跟踪

syslog · assert · 栈回溯 (backtrace)

27

性能优化

调度延迟 · 内存分配 · 中断响应优化

28

安全机制

MPU保护 · 系统调用审计 · 栈溢出检测

29

SMP多核支持

CPU亲和性 · 核间中断IPI · 共享资源同步

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实战案例

STM32移植 · 添加自定义驱动 · 性能调优