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(shí)時(shí)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(diǎn)　7
1．5　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)架構(gòu)　9
1．5．1　Huawei LiteOS簡(jiǎn)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(jìn)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)?！?5
2．2．4　任務(wù)優(yōu)先級(jí)　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(yùn)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(duì)列　17
2．5．2　運(yùn)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(wèn)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(hào)量　24
3．4．1　信號(hào)量實(shí)現(xiàn)原理　25
3．4．2　互斥鎖實(shí)現(xiàn)原理　26
3．4．3　優(yōu)先級(jí)翻轉(zhuǎn)與優(yōu)先級(jí)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(cè)　31
3．7　原子操作　32
3．8　小結(jié)　32
第4章　中斷、異常與時(shí)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(qǐng)求與處理　36
4．1．4　多個(gè)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(yùn)作機(jī)制　39
4．3　時(shí)間管理　40
4．3．1　系統(tǒng)時(shí)鐘　40
4．3．2　軟件定時(shí)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(dòng)態(tài)內(nèi)存管理　44
5．2　動(dòng)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(hù)　45
5．3　內(nèi)存管理的實(shí)現(xiàn)方法　46
5．3．1　基于雙向鏈表的best-fit　46
5．3．2　兩級(jí)分級(jí)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(chǔ)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(shù)形目錄　57
6．2．3　無(wú)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(yùn)作原理　67
7．2．3　應(yīng)用場(chǎng)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(yùn)作流程　68
7．3．3　休眠喚醒的使用場(chǎng)景　68
7．4　Tickless　69
7．5　小結(jié)　71
第8章　LiteOS擴(kuò)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(jí)組件　78
8．2．1　OTA升級(jí)的價(jià)值　78
8．2．2　OTA升級(jí)流程　79
8．3　Huawei MapleJS　83
8．3．1　MapleJS特點(diǎn)　83
8．3．2　MapleJS支持的語(yǔ)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(tái)　86
9．1．2　OceanConnect的功能　87
9．1．3　OceanConnect的優(yōu)勢(shì)　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(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)　90
9．3　小結(jié)　90
第　10章 LiteOS應(yīng)用　92
10．1　智能手機(jī)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(shí)驗(yàn)環(huán)境配置　97
11．1　硬件環(huán)境　97
11．1．1　野火STM32F429IG開(kāi)發(fā)板　98
11．1．2　小熊派開(kāi)發(fā)板　99
11．2　常用集成開(kāi)發(fā)工具　100
11．3　LiteOS Studio　101
11．4　實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備　102
11．4．1　ST-Link驅(qū)動(dòng)安裝與開(kāi)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(shí)驗(yàn)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(jí)搶占與延時(shí)　112
12．2．1　任務(wù)優(yōu)先級(jí)搶占　112
12．2．2　任務(wù)延時(shí)　114
12．2．3　高優(yōu)先級(jí)任務(wù)打斷　116
12．2．4　優(yōu)先級(jí)動(dòng)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(shí)驗(yàn)二　123
13．1　隊(duì)列　123
13．1．1　隊(duì)列寫(xiě)入簡(jiǎn)單類型的數(shù)據(jù)　123
13．1．2　隊(duì)列寫(xiě)入復(fù)雜類型的數(shù)據(jù)　127
13．2　定時(shí)器　130
13．2．1　定時(shí)器基本應(yīng)用　131
13．2．2　定時(shí)器綜合應(yīng)用　133
13．3　信號(hào)量　136
13．3．1　信號(hào)量同步功能　136
13．3．2　信號(hào)量互斥功能　138
13．4　互斥鎖　141
13．5　綜合實(shí)驗(yàn)　142
13．6　小結(jié)　146
第　14章 LiteOS實(shí)戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)　147
14．1　IoT平臺(tái)配置　147
14．1．1　平臺(tái)登錄與項(xiàng)目創(chuàng)建　147
14．1．2　Profile定義　150
14．1．3　編解碼插件開(kāi)發(fā)　152
14．1．4　設(shè)備連接準(zhǔn)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(dòng)代碼　156
14．2．4　業(yè)務(wù)代碼　156
14．3　OTA升級(jí)　159
14．3．1　環(huán)境準(zhǔn)備　159
14．3．2　生成升級(jí)包　160
14．3．3　上傳及升級(jí)　162
14．4　小結(jié)　164
第　15章 LiteOS創(chuàng)新設(shè)計(jì)　165
15．1　LiteOS內(nèi)核升級(jí)　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(mén)鎖　166
15．2．3　創(chuàng)新應(yīng)用參考案例——智能購(gòu)物車　167
15．3　小結(jié)　168