ECU实时操作系统任务调度设计 · 课程目录

01实时系统概述

实时系统定义硬实时vs软实时ECU实时性要求

02任务与任务状态

任务定义就绪/运行/阻塞/挂起状态转换图

03任务控制块(TCB)

TCB数据结构任务优先级上下文&栈空间

04任务创建与删除

创建/删除API动态管理静态配置

05任务调度器原理

调度器核心机制调度点(tick/API)启动流程

06优先级调度算法

固定优先级FPS优先级位图就绪表优化

07时间片轮转调度

时间片概念轮转实现时间片大小策略

08最早截止时间优先(EDF)

EDF原理截止时间管理ECU局限性

09单调速率调度(RMS)

RMS理论周期与优先级可调度性分析

10优先级反转与解决

反转现象优先级继承天花板协议

11任务同步机制

信号量原理二值/计数信号量使用场景

12互斥锁与死锁

互斥锁实现死锁条件预防/避免

13事件标志组

标志位操作多事件同步与信号量对比

队列数据结构异步通信CAN通信应用

15任务间通信

共享内存全局变量保护Mailbox/管道

中断优先级中断嵌套延迟优化

17时钟与定时器

系统节拍Tick软件定时器高精度定时

18任务延迟与超时

相对/绝对延迟阻塞超时时间管理API

静态/动态分配malloc/free内存池/碎片

任务栈大小计算栈溢出检测优化技巧

21上下文切换

保存/恢复CPU寄存器切换时间优化

22临界区与关中断

临界区保护关中断粒度锁机制选择

23多核调度基础

AMP/SMP架构核间通信任务亲和性

24AUTOSAR OS标准

AUTOSAR架构OSEK/VDX调度表&Counter

25OSEK/VDX规范

基本/扩展任务资源管理Alarm机制

26任务可调度性分析

响应时间RTA利用率测试WCET

27实时系统测试

确定性测试压力测试覆盖率/时序

28常见RTOS对比

FreeRTOSuC/OS-IIIRT-Thread/QNX

29ECU应用案例分析

发动机控制BMS调度ADAS传感器融合

TSN时间敏感网络自适应AUTOSARRust实时应用