μC/OS-Ⅲ内核分析与应用开发

μC/OS-Ⅲ是一个基于优先级的可固化实时嵌入式操作系统内核,在各类嵌入式系统中有广泛的应用。本书对μC/OS-Ⅲ内核结构和各种机制进行了详细分析，并设置了应用场景，给出了基于μC/OS-Ⅲ的开发应用实例。全书共分10章，第1章介绍了μC/OS-Ⅲ的架构、组成及内核源码的关键数据结构和相互关系； 第2章到第9章分别分析μC/OS-Ⅲ的任务管理机制、内核调度机制、任务间同步机制、中断管理、定时器管理、时钟管理、内存管理和文件系统，并给出每种机制的应用实例； 第10章介绍了μC/OS-Ⅲ的移植方法。在对μC/OS-Ⅲ的每一部分机制的源码分析过程中，先介绍工作机制，然后提炼关键数据结构和相互关系，再结合关键数据结构和算法分析源码，最后给出应用实例，让读者明白原理及实际应用，达到理论和实战技能同步提升的效果。为方便教学和自学，所有章节配有思考题与习题，以方便慕课、微课、微视频、翻转课堂等现代教学资源的制作。
本书可作为软件工程、电子信息科学与技术、计算机科学与技术、电子信息工程、电气工程及自动化、测控技术与仪器等专业的教材和有关工程技术人员的参考用书。

吴国伟，大连理工大学软件学院教授，博士生导师。长期讲授“操作系统”、“嵌入式操作系统”方面的课程，著有畅销图书《嵌入式操作系统应用开发》、《Linux内核分析与不错编程》和《嵌入式系统原理与设计》。

第1章 μC/OS Ⅲ操作系统概述
1.1 μC/OS Ⅲ概览
1.1.1 os.h和os_type.h功能
1.1.2 os_core.c概况
1.1.3 os_task.c、os_prio.c和os_pend_multi.c概况
1.1.4 os_flag.c概况
1.1.5 os_sem.c和os_mutex.c概况
1.1.6 os_q.c和os_msg.c概况
1.1.7 os_tick.c、os_time.c和os_tmr.c概况
1.1.8 os_int.c概况
1.1.9 os_mem.c概况
1.1.10 os_dbg.c、os_cfg_app.c和os_stat.c概况
1.1.11 os_cfg.h概况
1.2 μC/OS-Ⅲ概览
1.2.1 任务管理
1.2.2 任务调度
1.2.3 任务同步
1.2.4 任务间通信
1.2.5 中断
1.2.6 时间管理
1.2.7 内存管理
1.2.8 错误检测
1.2.9 性能测量
1.3 总体数据结构关系及描述
1.3.1 就绪任务管理
1.3.2 事件标志和请求管理
1.3.3 消息队列管理
1.3.4 互斥信号量管理
1.3.5 内存分区管理
1.4 各关键数据结构描述
1.4.1 os_mem成员定义
1.4.2 os_flag_grp成员定义
1.4.3 OSPrioTbl结构
1.4.4 os_mutex成员定义
1.4.5 os_tcb成员定义
1.5 内核函数
1.5.1 内核函数介绍
1.5.2 关键代码分析
习题
第2章 μC/OS-Ⅲ任务管理
2.1 μC/OS-Ⅲ任务管理机制
2.2 μC/OS-Ⅲ内核任务管理分析
2.3 μC/OS-Ⅲ任务管理函数
2.3.1 任务创建OSTaskCreate(),OSTaskCreateExt()
2.3.2 任务删除OSTaskDel(),OSTaskDelReq()
2.3.3 任务挂起OSTaskSuspend()
2.3.4 任务恢复OSTaskResume()
2.4 μC/OS-Ⅲ任务管理应用开发
2.4.1 场景描述
2.4.2 设计总体架构和数据结构
2.4.3 代码实现
习题
第3章 μC/OS-Ⅲ内核调度
3.1 μC/OS-Ⅲ内核调度机制
3.2 μC/OS-Ⅲ内核抢占优先级调度分析
3.3 μC/OS-Ⅲ内核时间片轮转调度分析
3.4 μC/OS-Ⅲ内核调度管理函数
习题
第4章 μC/OS-Ⅲ任务间同步机制
4.1 μC/OS-Ⅲ任务同步机制
4.2 μC/OS-Ⅲ信号量机制分析
4.2.1 μC/OS-Ⅲ信号量数据结构
4.2.2 μC/OS-Ⅲ信号量管理函数
4.2.3 μC/OS-Ⅲ信号量应用开发
4.3 μC/OS-Ⅲ互斥体机制分析
4.3.1 μC/OS-Ⅲ互斥体管理函数
4.3.2 μC/OS-Ⅲ互斥体应用开发
4.4 μC/OS-Ⅲ事件标志组机制分析
4.4.1 μC/OS-Ⅲ事件标志组关键数据结构
4.4.2 μC/OS-Ⅲ事件标志组管理函数
4.4.3 μC/OS-Ⅲ事件标志组应用开发
4.5 μC/OS-Ⅲ消息队列
4.5.1 μC/OS-Ⅲ消息队列数据结构
4.5.2 μC/OS-Ⅲ消息队列操作函数
4.5.3 μC/OS-Ⅲ消息队列应用举例
习题
第5章 中断管理
5.1 μC/OS-Ⅲ中断机制
5.2 CPU中断处理
5.3 中断服务程序
5.4 直接发布和延迟发布
5.4.1 直接发布
5.4.2 延迟发布
5.4.3 延迟提交信息记录块
5.5 中断管理内部函数
5.5.1 中断进入函数
5.5.2 中断退出函数
5.5.3 中断级任务切换函数
5.5.4 临界区进入和退出宏
5.5.5 中断延迟队列初始化函数
5.5.6 中断延迟队列提交函数
5.5.7 中断延迟队列真正提交函数
5.5.8 中断队列管理任务
习题
第6章 时钟管理
6.1 总体描述
6.2 时钟机制分析
6.2.1 结构体os_tick_spoke
6.2.2 时钟任务管理
6.2.3 延时任务TCB
6.3 时钟管理内核函数
6.3.1 时钟节拍中断函数
6.3.2 时钟节拍任务
6.3.3 节拍链表任务插入函数
6.3.4 节拍链表任务删除函数
6.4 时钟管理函数
6.4.1 延迟时钟节拍的延时函数
6.4.2 延迟具体时间的延时函数
6.4.3 延时取消函数
6.4.4 时钟节拍设置函数
6.4.5 时钟节拍设置函数
6.5 时钟管理应用
6.5.1 场景描述
6.5.2 运行环境
6.5.3 具体实现
6.5.4 实验结果
习题
第7章 定时器管理
7.1 定时器机制
7.2 定时器内部机制
7.2.1 定时器状态
7.2.2 定时器结构体os_tmr
7.2.3 定时器分类
7.2.4 定时器管理时序
7.2.5 软件定时器的实现原理
7.2.6 主要的数据结构分析
7.3 定时器函数
7.3.1 定时器创建函数
7.3.2 定时器删除函数
7.3.3 获取定时器的剩余时间
7.3.4 定时器启动
7.3.5 定时器状态获取函数
7.3.6 定时器停止函数
7.4 应用实例
7.4.1 场景描述
7.4.2 设计过程
7.4.3 具体实现
习题
第8章 内存管理
8.1 内存管理机制
8.2 内存管理机制分析
8.2.1 内存控制块os_mem
8.2.2 内存分区调试链表指针OSMemDbgListPtr
8.3 内存管理函数
8.3.1 内存初始化函数
8.3.2 添加内存分区到调试列表
8.3.3 内存分区创建函数
8.3.4 内存块获取函数
8.3.5 内存块释放函数
8.4 内存管理应用开发
8.4.1 场景描述
8.4.2 设计环境
8.4.3 具体实现
8.4.4 实验结果
习题
第9章 文件系统μC/FS
9.1 文件系统概述
9.2 机制方法
9.3 关键数据结构
9.3.1 文件及文件操作的数据结构
9.3.2 文件夹数据结构
9.3.3 其他的一些变量及数据结构
9.4 内核函数
9.4.1 _FS_fat_find_file()
9.4.2 _FS_fat_create_file()
9.5 应用函数介绍
9.5.1 FS_Fopen()文件打开函数
9.5.2 FS_FWrite()文件写入函数
9.5.3 FS_FClose()文件关闭函数
9.6 应用示例
9.6.1 场景描述
9.6.2 设计过程
9.6.3 测试
习题
第10章 μC/OS-Ⅲ移植
10.1 移植机制
10.2 μC/OS-Ⅲ与CPU相关的文件
10.2.1 cpu.c文件
10.2.2 cpu_a.asm文件
10.2.3 cpu_cfg.h文件
10.2.4 cpu_def.h文件
10.2.5 cpu.h文件
10.2.6 cpu_core.h文件
10.2.7 cpu_core.c文件
10.3 μC/OS-Ⅲ系统与CPU接口文件
10.3.1 os_cpu.h文件
10.3.2 os_cpu_c.c文件
10.3.3 os_cpu_a.asm文件
习题
参考文献