在萬(wàn)物智聯(lián)的時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)已成為智能設(shè)備的“神經(jīng)中樞”，而實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）正是其高效運(yùn)行的基石。RT-Thread作為國(guó)產(chǎn)自主可控的嵌入式RTOS佼佼者，憑借輕量、高可靠、強(qiáng)擴(kuò)展的特性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件等領(lǐng)域。

本書由李勝銘博士領(lǐng)銜創(chuàng)作——這位曾指導(dǎo)學(xué)生兩奪全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽最高獎(jiǎng)“TI杯”、六次蟬聯(lián)遼寧省冠軍的金牌導(dǎo)師，將其十余年科研競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)?zāi)殲橄到y(tǒng)性知識(shí)圖譜。不同于傳統(tǒng)理論教材，本書以 “代碼即真理” 為核心理念：

直擊內(nèi)核本質(zhì)：從線程調(diào)度到內(nèi)存管理，逐行解析RT-Thread源碼設(shè)計(jì)思想；

實(shí)戰(zhàn)貫穿始終：每章配套Keil-MDK工程實(shí)例，覆蓋消息隊(duì)列、定時(shí)器、IPC通信等關(guān)鍵組件；

突破能力邊界：通過綜合項(xiàng)目開發(fā)，培養(yǎng)從模塊調(diào)試到系統(tǒng)集成的工程思維。

無(wú)論您是高校學(xué)生、競(jìng)賽選手，還是嵌入式工程師，本書將助您：

掌握RTOS底層機(jī)制——理解實(shí)時(shí)性保障、資源調(diào)度等核心原理；

快速開發(fā)復(fù)雜系統(tǒng)——復(fù)用書中實(shí)驗(yàn)框架，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期；

打通產(chǎn)學(xué)鴻溝——借鑒作者產(chǎn)學(xué)研融合經(jīng)驗(yàn)（如TI/ST聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室技術(shù)方案）。

翻開本書，您將踏上一場(chǎng)從原理剖析到創(chuàng)新實(shí)踐的深度之旅，見證一行行代碼如何構(gòu)筑智能世界的堅(jiān)實(shí)底座！

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內(nèi)容簡(jiǎn)介

Content Summary

本書結(jié)合理論和實(shí)踐，從源碼出發(fā)，較全面地講解RT-Thread的功能組件和實(shí)現(xiàn)原理。本書主要內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面：嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基本概念、RT-Thread的特性和配置方法、線程的使用及管理、軟件定時(shí)器（包括SOFT定時(shí)器和HARD定時(shí)器）、各種IPC模塊（消息隊(duì)列、信號(hào)量、互斥量、郵箱、事件）、內(nèi)存管理（內(nèi)存堆與內(nèi)存塊）、CPU利用率及計(jì)算，最后使用一些模塊設(shè)計(jì)了一個(gè)較為綜合的工程實(shí)例。本書在講解RT-Thread內(nèi)核結(jié)構(gòu)和使用思路的同時(shí)，在每章末尾均設(shè)計(jì)了針對(duì)每個(gè)功能組件的實(shí)例，供讀者參考。書中的程序設(shè)計(jì)開發(fā)均基于Keil-MDK平臺(tái)。本書以培養(yǎng)讀者對(duì)操作系統(tǒng)基本組成的理解、嵌入式軟件開發(fā)能力為目標(biāo)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，適合作為高等院校開展嵌入式操作系統(tǒng)及相關(guān)課程教學(xué)的教材，也可以作為高等院校計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電氣工程、電子信息類等專業(yè)操作系統(tǒng)的教材，還可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考。

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目錄

Table of Contents

第1章 概述
1.1 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基本概念
1.1.1 什么是嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
1.1.2 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的功能
1.1.3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基本原理
1.2 常見嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.2.1 μC/OS簡(jiǎn)介
1.2.2 FreeRTOS簡(jiǎn)介
1.2.3 RT-Thread簡(jiǎn)介
1.3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)例
1.3.1 軟硬件平臺(tái)簡(jiǎn)介
1.3.2 基于STM32CubeMX的RT-Thread基礎(chǔ)實(shí)例
1.3.3 基于MDK的RT-Thread基礎(chǔ)實(shí)例
1.3.4 關(guān)于main()函數(shù)
1.4 rt_kprintf()函數(shù)
1.5 小結(jié)與思考
第2章 線程
2.1 線程的作用與創(chuàng)建
2.1.1 線程的作用
2.1.2 線程的創(chuàng)建與初始化
2.1.3 靜態(tài)線程與動(dòng)態(tài)線程
2.1.4 線程的啟動(dòng)
2.1.5 單線程實(shí)例
2.2 線程的管理
2.2.1 線程的狀態(tài)遷移與常見的線程函數(shù)
2.2.2 多線程管理實(shí)例
2.3 小結(jié)與思考
第3章 時(shí)間管理與中斷
3.1 操作系統(tǒng)時(shí)間管理
3.1.1 操作系統(tǒng)時(shí)鐘
3.1.2 時(shí)間片與延時(shí)
3.1.3 軟件定時(shí)器
3.1.4 常用函數(shù)介紹
3.1.5 SOFT定時(shí)器與HARD定時(shí)器
3.1.6 時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)
3.2 操作系統(tǒng)中斷
3.2.1 操作系統(tǒng)中斷的基本概念
3.2.2 中斷處理過程與機(jī)制
3.2.3 中斷延遲與應(yīng)用場(chǎng)景
3.2.4 中斷實(shí)驗(yàn)
3.3 小結(jié)與思考
第4章 消息隊(duì)列
4.1 消息隊(duì)列簡(jiǎn)介
4.2 消息隊(duì)列的運(yùn)作機(jī)制
4.2.1 消息隊(duì)列的組成與結(jié)構(gòu)
4.2.2 消息隊(duì)列相關(guān)操作函數(shù)
4.3 注意事項(xiàng)
4.4 消息隊(duì)列實(shí)驗(yàn)
4.5 小結(jié)與思考
第5章 信號(hào)量與互斥量
5.1 信號(hào)量與互斥量簡(jiǎn)介
5.2 信號(hào)量
5.2.1 信號(hào)量控制塊
5.2.2 相關(guān)函數(shù)簡(jiǎn)介
5.2.3 注意事項(xiàng)(并過渡至五斥量)
5.3 互斥量
5.3.1 互斥量控制塊
5.3.2 相關(guān)函數(shù)簡(jiǎn)介
5.3.3 注意事項(xiàng)
5.4 信號(hào)量實(shí)驗(yàn)
5.5 互斥量實(shí)驗(yàn)
5.6 小結(jié)與思考
第6章 事件與郵箱
6.1 事件與郵箱簡(jiǎn)介
6.1.1 事件簡(jiǎn)介
6.1.2 郵箱簡(jiǎn)介
6.2 事件
6.2.1 事件控制塊
6.2.2 相關(guān)函數(shù)簡(jiǎn)介
6.3 郵箱
6.3.1 郵箱結(jié)構(gòu)體
6.3.2 相關(guān)函數(shù)簡(jiǎn)介
6.3.3 注意事項(xiàng)
6.4 事件實(shí)驗(yàn)
6.5 郵箱實(shí)驗(yàn)
6.6 小結(jié)與思考
第7章 內(nèi)存管理
7.1 內(nèi)存管理簡(jiǎn)介
7.1.1 存儲(chǔ)空間簡(jiǎn)介
7.1.2 存儲(chǔ)空間布局
7.1.3 堆棧
7.2 內(nèi)存管理簡(jiǎn)介
7.3 RT-Thread的內(nèi)存管理
7.4 內(nèi)存堆管理
7.4.1 小內(nèi)存管理算法
7.4.2 slab內(nèi)存管理算法
7.4.3 memheap內(nèi)存管理算法
7.4.4 內(nèi)存堆管理相關(guān)函數(shù)
7.5 內(nèi)存池管理
7.5.1 內(nèi)存池簡(jiǎn)介
7.5.2 內(nèi)存池控制塊
7.5.3 內(nèi)存池的鏈表結(jié)構(gòu)
7.5.4 內(nèi)存池相關(guān)函數(shù)
7.6 內(nèi)存管理實(shí)驗(yàn)
7.6.1 內(nèi)存堆管理實(shí)驗(yàn)
7.6.2 內(nèi)存池管理實(shí)驗(yàn)
7.7 小結(jié)與思考
第8章 CPU利用率
8.1 CPU利用率和CPU利用率計(jì)算
8.1.1 CPU利用率簡(jiǎn)介
8.1.2 RT-Thread中的CPU利用率計(jì)算
8.2 CPU利用率實(shí)例
8.3 小結(jié)與思考
第9章 綜合實(shí)例
9.1 問題簡(jiǎn)述
9.2 問題分析
9.3 程序?qū)嵗?br />9.4 小結(jié)與思考

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作者簡(jiǎn)介

Author's Biography

李勝銘博士 高級(jí)工程師 大連理工大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院創(chuàng)新中心主任，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心副主任，機(jī)甲大師戰(zhàn)隊(duì)、無(wú)人機(jī)工坊、嵌入式智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人

研究方向：嵌入式系統(tǒng)、深度學(xué)習(xí)（小樣本、網(wǎng)絡(luò)壓縮）

主持與承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、面上項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、教育部產(chǎn)學(xué)合作等課題30余項(xiàng)，發(fā)表SCI、EI、核心論文等30余篇，申請(qǐng)專利32項(xiàng)，已授權(quán)專利14項(xiàng)，軟件著作權(quán)24項(xiàng)，主編專著、教材6本。指導(dǎo)學(xué)生參加互聯(lián)網(wǎng)+、電子設(shè)計(jì)、智能汽車等A類競(jìng)賽獲全國(guó)一等獎(jiǎng)60余項(xiàng)，省一等獎(jiǎng)以上300余項(xiàng)。其中全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽2015與2019獲全國(guó)唯一最高獎(jiǎng)“瑞薩杯”、“TI杯”（始于1994，2年一屆，最具影響力與含金量電子類賽事；2019年參賽規(guī)模：1109所高校、17313支代表隊(duì)，近52000名學(xué)生，一等獎(jiǎng)比例1.7%）；2012-2022獲遼寧省唯一最高獎(jiǎng)“TI杯”（偶數(shù)年舉辦，6次蟬聯(lián)）。獲全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 30 周年突出貢獻(xiàn)個(gè)人、中國(guó)高校機(jī)器人教學(xué)創(chuàng)新大賽全國(guó)一等獎(jiǎng)等國(guó)家級(jí)榮譽(yù) 40 余項(xiàng)。

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推薦理由

Content Summary

源碼級(jí)深度剖析：逐層拆解RT-Thread內(nèi)核機(jī)制，結(jié)合實(shí)例揭示設(shè)計(jì)思想。

強(qiáng)實(shí)踐導(dǎo)向：每章配套實(shí)驗(yàn)案例（如線程調(diào)度、IPC通信、內(nèi)存管理），代碼基于Keil-MDK可快速?gòu)?fù)現(xiàn)。

綜合工程牽引：第9章融合多模塊開發(fā)完整項(xiàng)目，培養(yǎng)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)能力。

權(quán)威作者背書：作者為嵌入式領(lǐng)域頂尖教育者，成果覆蓋學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)、競(jìng)賽三領(lǐng)域。

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適用人群

Target Audience

高校師生：計(jì)算機(jī)/自動(dòng)化/電子信息類專業(yè)操作系統(tǒng)課程教材

競(jìng)賽學(xué)生：備戰(zhàn)電子設(shè)計(jì)/智能汽車/機(jī)器人競(jìng)賽的實(shí)踐指南

工程師：嵌入式開發(fā)人員進(jìn)階實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)的參考手冊(cè)

研究者：需理解RTOS原理及定制化開發(fā)的科研人員