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RTOS实时操作系统内存管理与外设驱动调试实战

共计 30 章节
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01
RTOS概述
什么是RTOS · RTOS与裸机开发的区别 · 主流RTOS介绍（FreeRTOS/…
RTOS什么是
02
任务管理基础
任务状态机（就绪/运行/阻塞/挂起） · 任务优先级与调度策略 · 任务创建与删除API实战
任务管理基础任务状态机
03
任务调度机制
抢占式调度原理 · 时间片轮转调度 · 空闲任务与钩子函数
任务调度机制抢占式调度原理
04
任务同步与通信
信号量（二值/计数/互斥） · 消息队列（阻塞/非阻塞发送） · 事件标志组
任务同步通信
05
内存管理基础
RTOS内存管理模型（堆/栈/静态/… · 内存碎片问题分析 · 内存池（Memory Pool）原理
内存管理基础RTOS
06
动态内存分配
malloc/free在RTOS中的… · 内存泄漏检测方法 · 内存保护单元（MPU）基础
动态内存分配malloc/free
07
静态内存管理
静态任务/队列/信号量创建 · 内存池分配与释放 · 静态内存的优势与局限
静态内存管理静态任务
08
内存优化实战
栈空间计算与溢出检测 · 堆空间配置策略 · 内存对齐与字节对齐问题
内存优化实战栈空间计算
09
外设驱动模型
RTOS驱动框架（字符设备/块设备） · 驱动注册与注销机制 · 设备文件系统（devfs）
外设驱动模型RTOS
10
GPIO驱动实战
GPIO中断配置与ISR编写 · 中断优先级与嵌套 · 中断延迟与抖动分析
GPIO驱动实战
11
UART驱动实战
UART轮询与中断模式 · DMA传输与环形缓冲区 · 波特率误差与流控
UART驱动实战
12
I2C驱动实战
I2C总线协议与时序 · 多主机仲裁与时钟拉伸 · I2C从机驱动实现
I2C驱动实战
13
SPI驱动实战
SPI模式配置（CPOL/CPHA） · DMA与SPI结合 · 多从机片选管理
SPI驱动实战
14
定时器驱动实战
硬件定时器配置 · 软件定时器（Timer Task） · PWM生成与占空比控制
定时器驱动实战硬件定时器配置
15
ADC驱动实战
ADC采样模式（单次/连续/扫描） · DMA传输与数据滤波 · 过采样与分辨率提升
ADC驱动实战
16
DMA驱动实战
DMA传输模式（M2M/M2P/P2… · DMA描述符链 · DMA中断与完成回调
DMA驱动实战
17
中断管理进阶
中断向量表重定向 · 中断嵌套与优先级分组 · 中断安全编程规范
断管理进阶断向量表重定向
18
低功耗管理
Tickless模式原理 · 睡眠与深度睡眠切换 · 外设时钟门控与电源域管理
低功耗管理Tickless
19
调试工具链
GDB调试RTOS任务 · Tracealyzer/System… · 断言与日志系统
调试工具链GDB
20
内存调试技术
内存池监控与统计 · 栈回溯（Stack Backtrac… · 堆内存完整性检查
内存调试技术内存池监控
21
外设调试方法
逻辑分析仪抓取时序 · 示波器测量信号质量 · 串口调试助手实战
外设调试方法逻辑分析仪抓取时…
22
死锁与优先级反转
死锁产生条件与预防 · 优先级继承协议 · 优先级天花板协议
死锁优先级反转
23
任务饥饿与看门狗
任务饥饿检测方法 · 硬件看门狗与软件看门狗 · 任务执行时间监控
任务饥饿看门狗
24
内存泄漏实战排查
静态分析工具（Cppcheck/PC… · 动态检测工具（Valgrind） · 内存泄漏复现与修复
内存泄漏实战排查Cppcheck/PC
25
外设驱动稳定性
驱动重入与线程安全 · 超时处理与错误恢复 · 热插拔与动态配置
外设驱动稳定性驱动重入
26
多核RTOS基础
SMP与AMP架构区别 · 核间通信（IPC） · 缓存一致性问题
RTOS多核
27
RTOS性能优化
上下文切换开销分析 · 系统调用优化 · 中断延迟优化
RTOS性能优化
28
安全关键系统
MISRA-C规范在RTOS中的应用 · 故障注入测试 · 看门狗与安全状态
安全关键系统MISRA-C
29
项目实战
智能传感器数据采集系统（I2C+SP… · 任务划分与优先级设计 · 内存与驱动调试全流程
项目实战I2C+SP
30
综合调试与优化
系统级性能分析 · 内存与驱动联合调试 · 最终测试与交付标准
综合调试优化