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实时嵌入式系统Trace调试与性能优化

共计 30 章节
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01
课程导入与Trace调试全景
目标=实时嵌入式系统调试挑战 · Trace技术定位 · 课程目标与学习路径
Trace课程导入
02
实时嵌入式系统核心概念回顾
目标=任务调度 · 中断延迟 · 优先级反转
实时嵌入式系统核…目标=任务调度
03
Trace技术分类与选型
目标=软件插桩 · 硬件跟踪 · 混合方案
Trace技术分类
04
Trace数据采集基础
目标=时间戳同步 · 时钟源选择 · 缓冲区管理
Trace数据采集基础
05
硬件Trace接口与调试器配置
目标=JTAG/SWD · Trace Port · ETM/PTM
Trace硬件
06
软件Trace插桩技术
目标=printf · SEGGER RTT · ITM
Trace软件
07
实时操作系统Trace集成
目标=FreeRTOS · Zephyr · RT-Thread
Trace实时操作系统
08
中断与异常Trace分析
目标=中断延迟测量 · 嵌套中断跟踪 · 异常向量表监控与实时性瓶颈定位
Trace异常
09
任务调度Trace与可视化
目标=上下文切换记录 · 就绪队列分析 · 调度延迟测量与Percepio Tr…
Trace任务调度
10
内存与栈使用Trace
目标=栈深度监测 · 堆分配跟踪 · 内存泄漏检测与MPU故障关联分析
Trace内存
11
Trace数据解析与时间对齐
目标=二进制Trace解码 · 时间戳归一化 · 多源数据融合与可视化工具链
Trace数据解析
12
性能计数器与PMU在Trace中的应用
目标=CPU周期计数 · 缓存命中率 · 分支预测
PMUTrace
13
实时性能指标定义与测量
目标=中断延迟 · 任务响应时间 · 抖动
实时性能指标定义测量
14
Trace驱动的性能瓶颈定位
目标=热点函数识别 · 长延迟事件链 · 优先级反转与死锁检测案例
Trace驱动的性能瓶颈定…
15
低开销Trace策略设计
目标=采样与事件触发平衡 · 缓冲区溢出处理 · 实时性影响最小化
Trace低开销
16
多核与异构系统Trace
目标=核间同步 · 共享资源竞争 · 跨核事件关联与AMP/SMP调试
Trace多核
17
Trace与代码覆盖率、执行剖面
目标=指令级跟踪 · 分支覆盖 · WCET分析辅助与安全认证
Trace代码覆盖率
18
Trace在功能安全与信息安全中的应用
目标=ISO 26262 · IEC 61508 · DO-178C的Trace证据与入侵…
Trace功能安全
19
Trace数据压缩与存储优化
目标=片上缓冲 · 流式压缩 · 外部存储接口与长时间记录策略
Trace数据压缩
20
Trace与功耗优化协同
目标=低功耗模式唤醒跟踪 · 能耗热点关联与DVFS调优
Trace功耗优化协同
21
Trace在通信协议调试中的应用
目标=CAN · Ethernet · SPI
Trace通信协议调试
22
Trace与RTOS感知调试
目标=任务状态可视化 · 资源持有分析 · 死锁与饥饿的Trace证据链
TraceRTOS
23
Trace在电机控制与工业实时系统中的应用
目标=PWM同步 · 电流环延迟 · 控制周期抖动分析
Trace电机控制
24
Trace在汽车电子与ADAS中的应用
目标=AUTOSAR事件跟踪 · 传感器融合延迟 · 功能安全监控
TraceADAS
25
Trace在物联网边缘设备中的应用
目标=无线协议栈跟踪 · 低功耗调度 · 远程Trace与OTA调试
Trace物联网边缘设备
26
Trace工具链集成与自动化
目标=CI/CD中的Trace回归测… · 脚本化分析 · 报告生成与告警
Trace工具链集成
27
Trace数据可视化与交互分析
目标=时间线视图 · 火焰图 · 依赖图
Trace数据可视化
28
Trace调试实战
目标=从异常复位到根因定位的完整案例 · 涵盖硬件故障 · 软件竞态与实时性违约
Trace调试实战
29
Trace性能优化实战
目标=基于Trace数据重构任务优先… · 优化中断处理 · 减少上下文切换开销
Trace性能优化实战
30
课程总结与前沿展望
目标=Trace技术趋势 · AI辅助分析 · RISC-V Trace
课程总结前沿展望