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RTOS内核调试：单步执行与中断处理时序排查

共计 30 章节
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01
RTOS内核概述
RTOS定义 · 内核组成（任务调度 · 内存管理
RTOS内核概述
02
调试环境搭建
硬件调试器（J-Link · ST-Link） · IDE配置（Keil
调试环境搭建J-Link
03
单步执行原理
CPU单步模式（TF标志位） · 硬件断点与软件断点（BKPT指令） · 单步执行在RTOS中的挑战
单步执行原理CPU
04
任务上下文切换
任务控制块（TCB）结构 · 栈帧布局 · PendSV异常与上下文切换流程
任务上下文切换TCB
05
单步调试任务切换
在任务切换点设置断点 · 观察栈帧变化 · 分析R0-R15寄存器恢复过程
单步调试任务切换任务切换点设置断…
06
中断向量表与优先级
中断向量表结构 · NVIC优先级分组 · 抢占优先级与子优先级配置
断向量表优先级
07
中断进入与退出流程
硬件自动压栈（xPSR · PC · LR
断进入退出流程
08
中断延迟分析
中断延迟定义 · 最大关中断时间测量 · 临界区保护对延迟的影响
断延迟分析断延迟定义
09
中断嵌套与抢占
中断嵌套机制 · 高优先级中断抢占低优先级中断 · 中断嵌套深度监控
断嵌套抢占
10
中断与任务同步
信号量在中断中的使用（give fr… · 任务唤醒机制 · 优先级反转问题
任务同步give
11
时钟节拍与系统Tick
SysTick定时器配置 · Tick中断处理流程 · 时间片轮转调度
Tick时钟节拍
12
Tick中断调试
Tick中断频率测量 · Tick累积误差分析 · Tick中断中的任务调度触发
Tick断调试
13
任务状态机调试
就绪态 · 运行态 · 阻塞态
任务状态机调试就绪态
14
任务堆栈溢出检测
堆栈边界标记（0xDEADBEEF） · 硬件MPU保护 · 堆栈使用率统计
任务堆栈溢出检测xDEADBEEF
15
内存管理调试
静态内存池与动态堆分配 · 内存碎片分析 · malloc/free调用跟踪
内存管理调试静态内存池
16
死锁与优先级反转
死锁产生条件 · 优先级反转场景复现 · 优先级继承协议模拟
死锁优先级反转
17
互斥量与递归锁
互斥量实现原理 · 递归锁使用场景 · 死锁检测工具设计
互斥量递归锁
18
事件标志组调试
事件标志组位操作 · 多任务等待事件 · 事件超时处理
事件标志组调试事件标志组位操作
19
消息队列调试
队列创建与删除 · 消息发送与接收阻塞 · 队列满/空状态监控
消息队列调试队列创建
20
软件定时器调试
定时器回调函数执行上下文 · 定时器链管理 · 定时器漂移分析
软件定时器调试定时器回调函数执…
21
任务级与中断级API区分
FromISR后缀API原理 · 中断中调用API的约束 · 临界区嵌套
API任务级
22
RTOS Trace工具
SEGGER SystemView · Tracealyzer · RTT日志输出原理
RTOSTrace
23
SystemView实战
事件记录配置 · 任务执行时间线分析 · 中断与任务交互可视化
SystemView事件记录配置
24
GDB脚本自动化调试
GDB Python脚本编写 · 批量设置断点 · 自动收集任务状态
GDB脚本自动化调试
25
异常与故障处理
HardFault分析 · 栈回溯（Backtrace） · 故障原因定位（LR
异常故障处理
26
RTOS性能基准测试
任务切换时间测量 · 中断响应时间测量 · 吞吐量测试方法
RTOS性能基准测试
27
低功耗模式调试
WFI/WFE指令 · Tickless模式 · 低功耗唤醒源分析
低功耗模式调试WFI/WFE
28
多核RTOS调试
AMP与SMP架构区别 · 核间通信（IPC） · 共享资源保护
RTOS多核
29
常见调试陷阱
优化器对调试的影响（volatile… · 时间敏感代码调试 · 非确定性行为复现
常见调试陷阱volatile
30
综合实战
双任务+外部中断+消息队列的完整调试… · 时序图绘制 · 性能优化建议
综合实战双任务+外部