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嵌入式系统架构实时操作系统的任务调度与性能分析性能调优实战

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=嵌入式系统与实时操作系统概述 · 学习目标 · 课程整体框架
课程导入目标=嵌入式系统
02
实时操作系统基础
目标=RTOS定义 · 硬实时与软实时 · 任务
实时操作系统基础RTOS
03
嵌入式系统架构与RTOS选型
目标=MCU/MPU架构 · 内存模型 · 外设总线
RTOS嵌入式系统架构
04
任务管理与调度基础
目标=任务状态 · 任务控制块 · 就绪队列
任务管理调度基础
05
调度算法核心原理
目标=抢占式调度 · 时间片轮转 · 优先级调度
调度算法核心原理目标=抢占式调度
06
优先级反转与解决方案
目标=优先级反转成因 · 优先级继承 · 优先级天花板
优先级反转解决方案
07
任务间通信与同步
目标=信号量 · 互斥量 · 消息队列
任务间通信同步
08
中断管理与实时性
目标=中断响应流程 · 中断嵌套 · 中断延迟
断管理实时性
09
时钟节拍与时间管理
目标=系统节拍 · 软件定时器 · 延时函数
时钟节拍时间管理
10
内存管理机制
目标=静态分配 · 动态内存池 · 堆管理算法
内存管理机制目标=静态分配
11
性能分析基础指标
目标=任务响应时间 · 调度延迟 · 中断延迟
性能分析基础指标目标=任务响应时…
12
性能测量工具与方法
目标=GPIO打点 · 示波器 · 逻辑分析仪
性能测量工具GPIO
13
调度器内部实现分析
目标=就绪表位图 · 查找算法 · 调度点插入
调度器内部实现分…目标=就绪表位图
14
上下文切换性能调优
目标=切换开销测量 · 寄存器保存恢复优化 · 栈大小配置
上下文切换性能调…目标=切换开销测…
15
任务划分与优先级分配实战
目标=任务分解原则 · 周期任务与非周期任务 · 优先级分配策略
任务划分优先级分配实战
16
栈溢出与栈空间调优
目标=栈使用分析方法 · 栈溢出检测 · 高水位标记
栈溢出栈空间调优
17
锁与临界区性能调优
目标=临界区长度 · 关中断时间 · 自旋锁
临界区性能调优目标=临界区长度
18
中断延迟与响应优化
目标=中断向量表 · 中断优先级分组 · 中断嵌套配置
断延迟响应优化
19
多核与AMP/SMP调度
目标=多核RTOS架构 · 核间通信 · 负载均衡
AMP/SMP多核
20
低功耗与实时性平衡
目标=睡眠模式 · Tickless空闲 · 动态调频
低功耗实时性平衡
21
文件系统与存储对实时性的影响
目标=Flash文件系统 · 日志 · 磨损均衡
文件系统存储对实时性的影…
22
网络协议栈与实时性
目标=LwIP · TCP/IP任务模型 · 零拷贝
网络协议栈实时性
23
典型性能问题诊断
目标=任务饥饿 · 优先级反转 · 死锁
典型性能问题诊断目标=任务饥饿
24
性能调优方法论
目标=测量 · 分析 · 假设
性能调优方法论目标=测量
25
实战案例一
目标=工业控制中周期任务调度优化 · 从需求分析 · 任务设计
实战案例一目标=工业控制
26
实战案例二
目标=消费电子中音频播放任务性能调优 · 解决卡顿 · 延迟与CPU占用过高问题
实战案例二目标=消费电子
27
实战案例三
目标=汽车电子中CAN通信实时性优化 · 中断负载 · 消息队列与任务优先级协同调优
实战案例三CAN
28
实战案例四
目标=物联网终端低功耗与实时响应平衡 · Tickless模式 · 外设唤醒与任务调度策略
实战案例四目标=物联网终端…
29
综合项目
目标=基于FreeRTOS或RT-T… · 包含需求 · 架构
综合项目FreeRTOS
30
课程总结与进阶
目标=知识体系回顾 · 调优检查清单 · 常见误区
课程总结进阶