物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)原理（LiteOS）

第 1章　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)概述　1
1．1　操作系統(tǒng)概述　1
1．2　實時操作系統(tǒng)　3
1．3　嵌入式操作系統(tǒng)　4
1．4　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)　5
1．4．1　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)需求　5
1．4．2　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)發(fā)展　6
1．4．3　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)基本組成及特點　7
1．5　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)架構(gòu)　9
1．5．1　Huawei LiteOS簡介　10
1．5．2　Huawei LiteOS架構(gòu)　10
1．6　小結(jié)　11
第　2章 任務(wù)管理　12
2．1　任務(wù)管理基本概念　12
2．1．1　進程與線程　12
2．1．2　任務(wù)　13
2．2　任務(wù)管理原理　13
2．2．1　任務(wù)控制塊　13
2．2．2　任務(wù)狀態(tài)　14
2．2．3　任務(wù)棧　15
2．2．4　任務(wù)優(yōu)先級　15
2．3　任務(wù)調(diào)度　15
2．3．1　任務(wù)上下文　16
2．3．2　任務(wù)切換　16
2．3．3　調(diào)度算法　16
2．4　任務(wù)運行　16
2．4．1　任務(wù)創(chuàng)建　16
2．4．2　任務(wù)終止　17
2．5　任務(wù)間通信　17
2．5．1　消息隊列　17
2．5．2　運作原理　18
2．6　小結(jié)　19
第3章　任務(wù)同步　20
3．1　任務(wù)同步背景　20
3．2　臨界區(qū)問題　21
3．3　同步方案　22
3．3．1　軟件同步　22
3．3．2　硬件同步　23
3．4　信號量　24
3．4．1　信號量實現(xiàn)原理　25
3．4．2　互斥鎖實現(xiàn)原理　26
3．4．3　優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)與優(yōu)先級繼承　27
3．5　事件　28
3．5．1　事件內(nèi)部結(jié)構(gòu)　28
3．5．2　事件喚醒任務(wù)　29
3．6　死鎖　30
3．6．1　死鎖原理　30
3．6．2　死鎖預(yù)防　30
3．6．3　死鎖避免　31
3．6．4　死鎖檢測　31
3．7　原子操作　32
3．8　小結(jié)　32
第4章　中斷、異常與時間　34
4．1　中斷　34
4．1．1　中斷的基本概念　34
4．1．2　中斷向量表　35
4．1．3　中斷請求與處理　36
4．1．4　多個中斷　37
4．2　異常接管　38
4．2．1　異常接管基本概念　38
4．2．2　運作機制　39
4．3　時間管理　40
4．3．1　系統(tǒng)時鐘　40
4．3．2　軟件定時器　40
4．4　小結(jié)　42
第5章　內(nèi)存管理　43
5．1　內(nèi)存管理概述　43
5．1．1　地址映射管理　43
5．1．2　動態(tài)內(nèi)存管理　44
5．2　動態(tài)內(nèi)存　44
5．2．1　內(nèi)存塊　44
5．2．2　空閑內(nèi)存塊的管理　45
5．2．3　空閑內(nèi)存塊的分配策略　45
5．2．4　內(nèi)存塊的基本維護　45
5．3　內(nèi)存管理的實現(xiàn)方法　46
5．3．1　基于雙向鏈表的best-fit　46
5．3．2　兩級分級匹配　48
5．3．3　slab　49
5．3．4　內(nèi)存池　51
5．3．5　內(nèi)存初始化　51
5．4　小結(jié)　52
第6章　存儲管理　53
6．1　文件概念　53
6．1．1　文件屬性　54
6．1．2　文件操作　54
6．1．3　文件類型　55
6．2　目錄結(jié)構(gòu)　56
6．2．1　目錄概述　56
6．2．2　樹形目錄　57
6．2．3　無環(huán)圖目錄　59
6．3　物聯(lián)網(wǎng)的文件系統(tǒng)　60
6．4　文件系統(tǒng)支持　61
6．4．1　VFS　62
6．4．2　NFS　63
6．4．3　FAT　63
6．5　小結(jié)　64
第7章　能耗管理　65
7．1　能耗　65
7．2　CPU占有率　66
7．2．1　基本概念　66
7．2．2　運作原理　67
7．2．3　應(yīng)用場景　67
7．3　休眠喚醒　67
7．3．1　休眠喚醒的基本概念　67
7．3．2　休眠喚醒的運作流程　68
7．3．3　休眠喚醒的使用場景　68
7．4　Tickless　69
7．5　小結(jié)　71
第8章　LiteOS擴展組件　72
8．1　端云互通組件　72
8．1．1　LwM2M協(xié)議　72
8．1．2　MQTT協(xié)議　75
8．1．3　端云系統(tǒng)方案　77
8．2　OTA升級組件　78
8．2．1　OTA升級的價值　78
8．2．2　OTA升級流程　79
8．3　Huawei MapleJS　83
8．3．1　MapleJS特點　83
8．3．2　MapleJS支持的語法規(guī)格　83
8．3．3　模塊系統(tǒng)　84
8．3．4　周邊支持　84
8．4　小結(jié)　85
第9章　LiteOS雙端優(yōu)化　86
9．1　云管端　86
9．1．1　OceanConnect物聯(lián)網(wǎng)平臺　86
9．1．2　OceanConnect的功能　87
9．1．3　OceanConnect的優(yōu)勢　88
9．1．4　Huawei LiteOS快速適配　89
9．2　OpenCPU方案　89
9．2．1　方案思路　89
9．2．2　開發(fā)優(yōu)勢　90
9．3　小結(jié)　90
第　10章 LiteOS應(yīng)用　92
10．1　智能手機和可穿戴應(yīng)用　92
10．2　智能家居應(yīng)用　93
10．3　其他　93
10．3．1　MobileCam　93
10．3．2　智能水表　94
10．3．3　智能照明　94
10．3．4　智能停車　95
10．4　小結(jié)　96
第　11章 LiteOS實驗環(huán)境配置　97
11．1　硬件環(huán)境　97
11．1．1　野火STM32F429IG開發(fā)板　98
11．1．2　小熊派開發(fā)板　99
11．2　常用集成開發(fā)工具　100
11．3　LiteOS Studio　101
11．4　實驗環(huán)境準備　102
11．4．1　ST-Link驅(qū)動安裝與開發(fā)板連接　102
11．4．2　LiteOS工程導(dǎo)入　102
11．5　小結(jié)　106
第　12章 LiteOS內(nèi)核實驗一　107
12．1　任務(wù)創(chuàng)建　107
12．1．1　任務(wù)入口函數(shù)　107
12．1．2　任務(wù)參數(shù)設(shè)置　109
12．2　任務(wù)優(yōu)先級搶占與延時　112
12．2．1　任務(wù)優(yōu)先級搶占　112
12．2．2　任務(wù)延時　114
12．2．3　高優(yōu)先級任務(wù)打斷　116
12．2．4　優(yōu)先級動態(tài)調(diào)整　117
12．3　任務(wù)中創(chuàng)建與刪除　120
12．4　小結(jié)　122
第　13章 LiteOS內(nèi)核實驗二　123
13．1　隊列　123
13．1．1　隊列寫入簡單類型的數(shù)據(jù)　123
13．1．2　隊列寫入復(fù)雜類型的數(shù)據(jù)　127
13．2　定時器　130
13．2．1　定時器基本應(yīng)用　131
13．2．2　定時器綜合應(yīng)用　133
13．3　信號量　136
13．3．1　信號量同步功能　136
13．3．2　信號量互斥功能　138
13．4　互斥鎖　141
13．5　綜合實驗　142
13．6　小結(jié)　146
第　14章 LiteOS實戰(zhàn)實驗　147
14．1　IoT平臺配置　147
14．1．1　平臺登錄與項目創(chuàng)建　147
14．1．2　Profile定義　150
14．1．3　編解碼插件開發(fā)　152
14．1．4　設(shè)備連接準備　154
14．2　工程代碼　155
14．2．1　AT命令框架　155
14．2．2　通信模組配置　155
14．2．3　驅(qū)動代碼　156
14．2．4　業(yè)務(wù)代碼　156
14．3　OTA升級　159
14．3．1　環(huán)境準備　159
14．3．2　生成升級包　160
14．3．3　上傳及升級　162
14．4　小結(jié)　164
第　15章 LiteOS創(chuàng)新設(shè)計　165
15．1　LiteOS內(nèi)核升級　165
15．2　物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用　166
15．2．1　基礎(chǔ)要求　166
15．2．2　創(chuàng)新應(yīng)用參考案例——智能門鎖　166
15．2．3　創(chuàng)新應(yīng)用參考案例——智能購物車　167
15．3　小結(jié)　168