Zephyr 内核调度机制 · 多任务应用实战 | 课程目录

01

Zephyr内核概述 RTOS·架构·调度

Zephyr RTOS简介、内核架构、调度器基本概念

02

任务与线程定义·状态·优先级

线程定义、线程状态、线程优先级、线程栈

03

线程创建与管理 k_thread_create

k_thread_create、线程属性、线程生命周期

04

调度策略抢占·时间片·协作

基于优先级的抢占式调度、时间片轮转、协作式调度

05

调度器内部机制就绪队列·上下文

就绪队列、调度点、上下文切换

06

线程同步之信号量 k_sem_init/take/give

信号量原理、k_sem_init、k_sem_take、k_sem_give

07

线程同步之互斥量优先级继承

互斥量原理、优先级继承、k_mutex_lock/unlock

08

线程同步之条件变量 k_condvar_wait/signal

条件变量机制、k_condvar_wait、k_condvar_signal

09

线程同步之屏障 k_barrier_init/wait

屏障概念、k_barrier_init、k_barrier_wait

10

消息队列 k_msgq_init/put/get

消息队列原理、k_msgq_init、k_msgq_put、k_msgq_get

11

邮箱 k_mbox_put/get

邮箱机制、k_mbox_put、k_mbox_get

12

管道 k_pipe_put/get

管道原理、k_pipe_put、k_pipe_get

13

FIFO k_fifo_init/put/get

FIFO数据结构、k_fifo_init、k_fifo_put、k_fifo_get

14

栈数据结构 k_stack_init/push/pop

栈数据结构、k_stack_init、k_stack_push、k_stack_pop

15

中断管理 ISR·优先级·嵌套

中断上下文、中断优先级、中断嵌套、ISR编写规范

16

中断与线程同步信号量·消息

中断中发送信号量、中断中发送消息

17

工作队列 k_work_init/submit

工作队列概念、k_work_init、k_work_submit、系统工作队列

18

定时器 k_timer_init/start/stop

定时器原理、k_timer_init、k_timer_start、k_timer_stop

19

内存管理 k_malloc/k_free

动态内存分配、内存池、内存块、k_malloc、k_free

20

内存池高级应用 k_mem_pool_init

k_mem_pool_init、内存块分配策略、碎片管理

21

多核调度基础 SMP·CPU亲和性

SMP架构、CPU亲和性、跨核同步

22

多核调度实战任务分配·核间通信

任务分配策略、核间通信、缓存一致性

23

功耗管理 Tickless·电源状态

Tickless空闲、电源状态管理、调度器与功耗

24

实时性分析调度延迟·WCET

调度延迟、中断延迟、最坏情况执行时间

25

优先级反转与解决方案继承·天花板

优先级反转场景、优先级继承、优先级天花板

26

死锁检测与预防死锁条件·预防

死锁条件、死锁预防策略、Zephyr中的死锁避免

27

实战1：传感器采集信号量+消息队列

传感器数据采集系统（多线程+信号量+消息队列）

28

实战2：智能家居互斥量+定时器

智能家居控制中心（多线程+互斥量+定时器）

29

实战3：数据记录仪文件系统+内存管理

数据记录仪（多线程+文件系统+内存管理）

30

实战4：网络协议栈邮箱+工作队列

网络协议栈任务设计（多线程+邮箱+工作队列）