FreeRTOS 实时性分析与性能调优
📚 30章 · 完整目录
v2.0
01
FreeRTOS概述
实时OS
历史特点
应用领域
02
任务管理基础
任务状态机
优先级
创建/删除
堆栈配置
03
任务调度机制
抢占式
时间片
协作式
挂起/恢复
04
任务间通信
队列
队列集
阻塞机制
05
信号量与互斥量
二值/计数
互斥信号量
优先级反转
06
事件组
事件位
同步多任务
07
任务通知
轻量IPC
优缺点
替代场景
08
软件定时器
状态机
自动重载
回调函数
09
中断管理
延迟中断
安全API
临界区
10
内存管理
heap1~5
碎片
动态/静态
11
实时性指标
响应时间
中断延迟
上下文切换
Jitter
12
系统Tick配置
频率影响
Tickless
低功耗
13
任务优先级设计
分配策略
天花板
避免反转
14
堆栈深度优化
溢出检测
使用量统计
最小估算
15
队列与信号量性能
深度选择
拷贝vs指针
零拷贝
16
临界区优化
粒度控制
中断屏蔽
调度器锁
17
Hook函数应用
空闲Hook
Tick Hook
内存/栈溢出
18
运行时统计
vTaskGetRunTimeStats
CPU占用率
19
Tracealyzer集成
可视化跟踪
事件记录
瓶颈定位
20
低功耗设计
Tickless Idle
停止/待机
唤醒延迟
21
多核与AMP架构
AMP部署
核间通信
资源隔离
22
MPU保护
内存保护
特权级
安全关键
23
文件系统集成
FatFS
任务优先级
文件操作
24
网络协议栈
FreeRTOS+TCP
Socket API
优先级
25
USB协议栈
设备栈
中断/轮询
实时性
26
常见性能陷阱
优先级反转
死锁
饥饿
看门狗
27
Benchmark方法
切换时间
中断延迟
吞吐量
28
配置宏调优
configUSE_PREEMPTION
时间片
关键宏
29
案例分析
工业控制器
消费电子
汽车电子
30
综合实战
传感器采集
控制算法
通信上报
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