🚗 实时操作系统 · 自动驾驶
📘 30章 · 完全目录
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RTOS 核心
⚡
ASIL / 确定性
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QNX · FreeRTOS · Zephyr
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30 个实战章节
01
RTOS基础概念
实时OS
与GPOS区别 · 硬实时/软实时 · 定义与分类
02
自动驾驶对OS的挑战
ASIL
确定性调度 · 资源隔离 · 时间同步
03
主流RTOS选型分析
FreeRTOS · QNX · VxWorks · Zephyr · RT-Thread 优劣对比
04
任务管理与调度
任务状态机 · 优先级抢占 · 时间片 · 调度延迟
05
任务间通信机制
队列 · 信号量 · 互斥锁 · 事件标志组 · 消息邮箱
06
中断管理
中断嵌套 · 零延迟 · ISR与任务数据交换
07
内存管理
静态/动态 · 内存碎片 · 伙伴算法 · slab分配器
08
时间管理
系统节拍 · 软件定时器 · HRT · PTP/TSN
09
资源同步与死锁
优先级反转 · 继承/天花板协议 · 死锁检测
10
多核RTOS架构
AMP · SMP · BMP · 核间通信IPC
11
功能安全与RTOS
ISO 26262 · 安全岛 · 时间/逻辑隔离 · 故障恢复
12
确定性执行
WCET分析 · 时间保护 · 预算管理 · 监控
13
虚拟化技术
Hypervisor · Type-1/2 · 资源分区 · 混合关键性
14
POSIX接口与RTOS
pthread · 信号量 · 消息队列 · 可移植性
15
设备驱动框架
字符/块/网络设备 · DMA · 中断驱动模型
16
文件系统与存储
LittleFS · SPIFFS · 日志结构 · 掉电安全
17
网络协议栈
LwIP · uC/TCP-IP · TSN · SOME/IP · DDS
18
传感器数据采集与融合
Camera · LiDAR · Radar · IMU · 时间戳对齐
19
控制/数据路径分离
感知·决策·控制优先级 · 端到端延迟预算
20
ROS2与RTOS集成
DDS中间件 · Executor · 实时节点 · QoS
21
AUTOSAR Adaptive
Execution Management · State Management · 通信栈
22
系统启动与安全启动
Bootloader · 安全启动链 · 固件验证 · 回滚
23
日志与调试
RTOS感知调试器 · SystemView · Tracealyzer
24
性能优化
上下文切换 · 系统调用 · Cache一致性 · 内存屏障
25
功耗管理
DVFS · 空闲任务 · 睡眠模式 · 唤醒源
26
OTA升级
差分升级 · 双分区 · 回滚 · 任务管理
27
功能安全认证实践
SafeRTOS · VxWorks Cert · 认证文档
28
故障注入与测试
Unity/CMock · 覆盖率 · MISRA-C · 静态分析
29
典型自动驾驶案例
QNX ADAS · FreeRTOS自动泊车 · Zephyr V2X
30
未来趋势
Rust · AI+RTOS · RISC-V · 确定性边缘AI