RTOS内核源码深度解析 · 课程目录

01

什么是RTOS裸机区别FreeRTOS/uCOS/RT-Thread应用场景

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02

任务管理核心

TCB数据结构状态迁移图创建与删除源码

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03

任务调度机制

调度器原理优先级抢占时间片轮转临界区保护

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04

任务切换与上下文

Cortex-M3/M4寄存器PendSV异常任务栈布局汇编逐行解析

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05

内核链表与就绪表

链表应用就绪表+位图O(1)优先级查找

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06

空闲任务与钩子函数

空闲任务创建Idle HookTickless低功耗

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07

系统时钟与Tick

SysTick配置Tick中断流程延时/获取Tick软件定时器原理

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08

队列（Queue）机制

队列控制块创建/发送/接收队列锁与中断项目应用

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09

信号量（Semaphore）

二值/计数信号量基于队列实现优先级翻转互斥信号量

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10

互斥量(Mutex)与死锁

优先级继承死锁条件与预防递归互斥量

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11

事件标志组

数据结构等待/置位多事件同步(与/或)

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12

消息邮箱与管道

消息邮箱实现管道机制与队列异同

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13

内存管理（一）

静态/动态分配内存碎片固定大小块(Heap1/2/3)

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14

内存管理（二）

最佳适应(Heap4)最差适应内存对齐泄漏检测

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15

软件定时器

状态机命令队列回调上下文一次性/周期性

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16

中断嵌套/优先级ISR中API延迟中断处理

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17

临界区与同步

关中断临界区调度器锁互斥底层实现可重入函数

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18

任务通知（Task Notification）

通知数据结构发送与等待与信号量性能对比

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19

多核与SMP支持

SMP概念多核调度核间通信IPI缓存一致性

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20

MPU内存保护

MPU工作原理区域划分/权限任务级保护常见错误

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21

RTOS启动流程

Reset_Handler→main硬件初始化内核初始化创建任务启动调度器

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22

目标硬件分析(STM32F4)编译器/IDE源码目录结构移植接口文件

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23

移植核心（一）

portmacro.h配置数据类型/临界区宏栈增长方向port.c基础函数

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24

移植核心（二）

PendSV/SysTick汇编中断向量表重定向启动文件修改

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25

移植核心（三）

FPU寄存器保存/恢复Lazy Stacking浮点任务支持

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26

创建测试任务GPIO翻转多任务优先级中断/内存压力测试

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27

任务切换时间测量中断延迟优化Cache/TCM编译器选项

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28

调试与诊断

栈溢出检测任务统计信息运行时状态Tracealyzer集成

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29

实战项目（一）

智能传感器采集任务划分队列通信低功耗设计

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30

实战项目（二）

电机控制系统多任务同步定时器PWM故障处理与恢复

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