μC/OS-III源码分析笔记

作品简介

本书与其他书籍的编排方式不一样：其他书籍是按照官方文件的框架或者组件的方式编排的；本书更强调循序渐进，并结合了笔者在阅读μC/OS-III源码过程中的一些想法。比如一个结构体变量可能会有多个元素，工具书一般会把它们放在一起讲解，而本书为了易于读者更好地理解，只在某些源码涉及这个元素时才会介绍其作用和含义。如果你有时要将本书当作工具书来查询，则可结合这些相关内容涉及的源码进行查找。

李悦城 野火 编著

作品目录

• 前言
• 第1章　实时操作系统及μC/OS-III简介
• 1.1　单片机应用程序框架
• 1.1.1　前后台系统
• 1.1.2　嵌入式实时操作系统
• 1.2　如何使用和学习μC/OS-III源码
• 1.3　μC/OS-III文件结构简介
• 1.4　μC/OS-III数据结构简介
• 1.5　任务
• 1.6　内核对象简介
• 1.6.1　信号量
• 1.6.2　事件标志组
• 1.6.3　消息队列
• 1.6.4　互斥信号量
• 1.6.5　内存分区
• 1.6.6　软件定时器
• 1.7　μC/OS-III常见的程序段
• 1.7.1　中断嵌套层数统计
• 1.7.2　开中断和关中断
• 1.7.3　使能中断延迟的锁住和开启调度器
• 1.7.4　没有使能中断延迟的锁住和开启调度器
• 1.7.5　中断嵌套检测
• 1.7.6　调度器嵌套检测
• 1.7.7　时间戳
• 1.7.8　错误类型
• 1.7.9　参数检测
• 1.7.10　内核对象类型检测
• 1.7.11　安全检测
• 1.7.12　安全关键IEC61508
• 1.8　总结
• 第2章　时钟节拍
• 2.1　系统节拍中断服务程序
• 2.2　节拍任务处理时间相关事务
• 2.2.1　节拍列表更新
• 2.2.2　节拍列表
• 2.2.3　哈希算法检测到期任务
• 2.3　总结
• 第3章　时间管理
• 3.1　实例演示
• 3.2　任务开始延时
• 3.3　任务插入节拍列表
• 3.4　任务取消延时
• 3.5　任务脱离节拍列表
• 3.6　获取和设置时钟节拍
• 3.7　μC/OS-III全局变量的定义和声明
• 3.8　总结
• 第4章　软件定时器
• 4.1　实例演示
• 4.2　插入定时器列表
• 4.3　删除定时器
• 4.4　脱离定时器列表
• 4.5　停止定时器
• 4.6　定时器内部运行机制
• 4.6.1　定时器初始化
• 4.6.2　定时器任务
• 4.6.3　回调函数
• 4.7　定时器剩余定时时间获取
• 4.8　定时器状态获取
• 4.9　总结
• 第5章　多值信号量
• 5.1　实例演示
• 5.2　信号量的创建
• 5.3　信号量等待队列
• 5.4　内核对象添加到调试双向链表
• 5.5　内核对象从调试双向链表中删除
• 5.6　部分内核对象数据结构的特点
• 5.7　发布信号量
• 5.7.1　开始发布信号量
• 5.7.2　结构体指针强制类型转换
• 5.7.3　无确切类型指针
• 5.7.4　单一任务提交处理
• 5.7.5　标记某一内核对象被提交
• 5.7.6　将任务从多个等待列表中移除
• 5.7.7　将任务从一个等待列表中删除
• 5.7.8　信号量提交过程涉及的时间戳
• 5.8　等待信号量
• 5.9　等待信号量过程的解析
• 5.9.1　函数解析
• 5.9.2　阻塞准备等待内核对象的任务
• 5.9.3　阻塞任务
• 5.9.4　初始化OS_PEND_DATA类型变量
• 5.9.5　根据任务优先级将OS_PEND_DATA变量插入双向链表
• 5.10　强制解除等待状态
• 5.10.1　强制解除内核对象上的一个任务
• 5.10.2　标记某一内核对象上的任务被强制解除等待状态
• 5.11　删除信号量
• 5.12　设置信号量计数值
• 5.13　总结
• 第6章　互斥信号量mutex
• 6.1　mutex变量的数据结构
• 6.2　创建mutex
• 6.3　提交mutex
• 6.4　等待/获取mutex
• 6.5　获取mutex过程解析
• 6.5.1　开始获取mutex
• 6.5.2　优先级继承过程
• 6.5.3　改变任务优先级并调整任务在各种列表中的位置
• 6.6　删除mutex
• 6.7　强制解除等待mutex
• 6.8　总结
• 第7章　消息队列
• 7.1　实例演示
• 7.2　消息的数据结构
• 7.3　消息池
• 7.4　消息队列解析
• 7.5　创建消息队列
• 7.6　提交消息
• 7.7　提交消息过程解析
• 7.8　等待消息过程解析
• 7.9　总结
• 第8章　事件标志
• 8.1　实例演示
• 8.2　事件标志组数据结构解析
• 8.3　创建事件标志组
• 8.4　等待事件标志组
• 8.5　提交事件标志组
• 8.6　总结
• 第9章　等待多个内核对象
• 9.1　实例演示
• 9.2　等待多个内核对象过程解析
• 9.2.1　检查多个内核对象是否被提交过
• 9.2.2　任务等待多个内核对象
• 9.3　总结
• 第10章　任务消息队列和任务信号量
• 10.1　实例演示
• 10.2　任务消息队列
• 10.2.1　任务消息队列相关数据结构解析
• 10.2.2　等待任务消息队列
• 10.2.3　任务消息队列的提交
• 10.2.4　强制解除等待任务消息队列
• 10.2.5　小结
• 10.3　任务信号量
• 10.3.1　任务信号量相关数据结构
• 10.3.2　等待任务信号量
• 10.3.3　提交任务信号量
• 10.3.4　强制解除等待任务信号量
• 10.3.5　小结
• 第11章　内存管理
• 11.1　内存碎片是怎么形成的
• 11.2　实例说明
• 11.3　内存分区控制块数据结构
• 11.4　创建内存分区
• 11.5　获取内存块
• 11.6　将内存块放回内存分区
• 11.7　总结
• 第12章　就绪优先级位映像表
• 12.1　就绪优先级位映像表数据结构
• 12.2　初始化就绪优先级位映像表
• 12.3　查找就绪优先级位映像表中最高的优先级
• 12.4　置就绪优先级位映像表中某个优先级处于就绪状态
• 12.5　将就绪优先级位映像表相应位清0
• 12.6　总结
• 第13章　就绪列表
• 13.1　就绪列表数据结构解析
• 13.2　初始化就绪列表
• 13.3　使任务就绪
• 13.4　将任务从就绪列表对应的双向链表的前面转移到后面
• 13.5　总结
• 第14章　任务切换
• 14.1　堆栈的基本概念
• 14.2　Cortex-M3堆栈
• 14.3　任务切换
• 14.4　PendSV服务程序解析
• 14.5　首次任务调度
• 14.6　任务堆栈初始化函数OSTaskStkInit解析
• 14.7　验证初始化堆栈弹栈结果
• 14.8　中断级任务切换的宏OSIntCtxSw()解析
• 14.9　任务切换过程中出现中断的处理
• 14.10　总结
• 第15章　任务管理
• 15.1　任务创建
• 15.2　挂起任务
• 15.3　恢复挂起任务
• 15.4　时间片轮转调度
• 15.4.1　时间片轮转调度初始化
• 15.4.2　时间片轮转调度核心算法
• 15.4.3　放弃时间片
• 15.4.4　设置任务时间片个数
• 15.5　任务寄存器
• 15.5.1　设置寄存器的内容
• 15.5.2　访问任务寄存器
• 15.6　总结
• 第16章　中断管理
• 16.1　中断延迟提交
• 16.1.1　延迟提交信息记录块
• 16.1.2　初始化延迟提交
• 16.1.3　中断延迟提交内核对象
• 16.1.4　延迟提交任务OS_IntQTask
• 16.2　中断嵌套管理
• 16.3　开中断和关中断解析
• 16.4　进入和退出临界段代码解析
• 16.4.1　OS_CRITICAL_ENTER解析
• 16.4.2　OS_CRITICAL_ENTER_CPU_CRITICAL_EXIT解析
• 16.4.3　OS_CRITICAL_EXIT_NO_SCHED解析
• 16.4.4　OS_CRITICAL_EXIT解析
• 16.5　测量关中断时间
• 16.5.1　测量关中断的初始化
• 16.5.2　测量最大关中断时间
• 16.5.3　获取最大关中断的时间
• 16.6　总结
• 第17章　各类统计信息
• 17.1　实例演示
• 17.2　CPU使用率计算
• 17.3　CPU使用率测量的初始化
• 17.4　堆栈检测过程简介
• 17.5　堆栈检测
• 17.6　实例解读堆栈溢出
• 17.7　统计任务OS_StatTask
• 17.8　总结
• 第18章　μC/OS-III在不同CPU上的移植
• 18.1　移植接口主要文件编写
• 18.1.1　os_cpu_c.c文件
• 18.1.2　os_cpu_a.asm文件
• 18.1.3　os_cpu.h文件
• 18.2　编写CPU相关文件
• 18.2.1　cpu_c.c文件和cpu_a.asm文件
• 18.2.2　cpu.h文件
• 18.2.3　cpu_def.h文件
• 18.2.4　cpu_core.c文件和cpu_core.h文件
• 18.2.5　cpu_cfg.h文件
• 18.3　编写配置文件
• 18.3.1　os_app_app.h文件
• 18.3.2　os_cfg.h文件
• 18.4　总结