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第 1章 物联网操作系统概述 1 1.1 操作系统概述 1 1.2 实时操作系统 3 1.3 嵌入式操作系统 4 1.4 物联网操作系统 5 1.4.1 物联网操作系统需求 5 1.4.2 物联网操作系统发展 6 1.4.3 物联网操作系统基本组成及特点 7 1.5 物联网操作系统架构 9 1.5.1 Huawei LiteOS简介 10 1.5.2 Huawei LiteOS架构 10 1.6 小结 11 第 2章 任务管理 12 2.1 任务管理基本概念 12 2.1.1 进程与线程 12 2.1.2 任务 13 2.2 任务管理原理 13 2.2.1 任务控制块 13 2.2.2 任务状态 14 2.2.3 任务栈 15 2.2.4 任务优先级 15 2.3 任务调度 15 2.3.1 任务上下文 16 2.3.2 任务切换 16 2.3.3 调度算法 16 2.4 任务运行 16 2.4.1 任务创建 16 2.4.2 任务终止 17 2.5 任务间通信 17 2.5.1 消息队列 17 2.5.2 运作原理 18 2.6 小结 19 第3章 任务同步 20 3.1 任务同步背景 20 3.2 临界区问题 21 3.3 同步方案 22 3.3.1 软件同步 22 3.3.2 硬件同步 23 3.4 信号量 24 3.4.1 信号量实现原理 25 3.4.2 互斥锁实现原理 26 3.4.3 优先级翻转与优先级继承 27 3.5 事件 28 3.5.1 事件内部结构 28 3.5.2 事件唤醒任务 29 3.6 死锁 30 3.6.1 死锁原理 30 3.6.2 死锁预防 30 3.6.3 死锁避免 31 3.6.4 死锁检测 31 3.7 原子操作 32 3.8 小结 32 第4章 中断、异常与时间 34 4.1 中断 34 4.1.1 中断的基本概念 34 4.1.2 中断向量表 35 4.1.3 中断请求与处理 36 4.1.4 多个中断 37 4.2 异常接管 38 4.2.1 异常接管基本概念 38 4.2.2 运作机制 39 4.3 时间管理 40 4.3.1 系统时钟 40 4.3.2 软件定时器 40 4.4 小结 42 第5章 内存管理 43 5.1 内存管理概述 43 5.1.1 地址映射管理 43 5.1.2 动态内存管理 44 5.2 动态内存 44 5.2.1 内存块 44 5.2.2 空闲内存块的管理 45 5.2.3 空闲内存块的分配策略 45 5.2.4 内存块的基本维护 45 5.3 内存管理的实现方法 46 5.3.1 基于双向链表的best-fit 46 5.3.2 两级分级匹配 48 5.3.3 slab 49 5.3.4 内存池 51 5.3.5 内存初始化 51 5.4 小结 52 第6章 存储管理 53 6.1 文件概念 53 6.1.1 文件属性 54 6.1.2 文件操作 54 6.1.3 文件类型 55 6.2 目录结构 56 6.2.1 目录概述 56 6.2.2 树形目录 57 6.2.3 无环图目录 59 6.3 物联网的文件系统 60 6.4 文件系统支持 61 6.4.1 VFS 62 6.4.2 NFS 63 6.4.3 FAT 63 6.5 小结 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 运作原理 67 7.2.3 应用场景 67 7.3 休眠唤醒 67 7.3.1 休眠唤醒的基本概念 67 7.3.2 休眠唤醒的运作流程 68 7.3.3 休眠唤醒的使用场景 68 7.4 Tickless 69 7.5 小结 71 第8章 LiteOS扩展组件 72 8.1 端云互通组件 72 8.1.1 LwM2M协议 72 8.1.2 MQTT协议 75 8.1.3 端云系统方案 77 8.2 OTA升级组件 78 8.2.1 OTA升级的价值 78 8.2.2 OTA升级流程 79 8.3 Huawei MapleJS 83 8.3.1 MapleJS特点 83 8.3.2 MapleJS支持的语法规格 83 8.3.3 模块系统 84 8.3.4 周边支持 84 8.4 小结 85 第9章 LiteOS双端优化 86 9.1 云管端 86 9.1.1 OceanConnect物联网平台 86 9.1.2 OceanConnect的功能 87 9.1.3 OceanConnect的优势 88 9.1.4 Huawei LiteOS快速适配 89 9.2 OpenCPU方案 89 9.2.1 方案思路 89 9.2.2 开发优势 90 9.3 小结 90 第 10章 LiteOS应用 92 10.1 智能手机和可穿戴应用 92 10.2 智能家居应用 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 智能停车 95 10.4 小结 96 第 11章 LiteOS实验环境配置 97 11.1 硬件环境 97 11.1.1 野火STM32F429IG开发板 98 11.1.2 小熊派开发板 99 11.2 常用集成开发工具 100 11.3 LiteOS Studio 101 11.4 实验环境准备 102 11.4.1 ST-Link驱动安装与开发板连接 102 11.4.2 LiteOS工程导入 102 11.5 小结 106 第 12章 LiteOS内核实验一 107 12.1 任务创建 107 12.1.1 任务入口函数 107 12.1.2 任务参数设置 109 12.2 任务优先级抢占与延时 112 12.2.1 任务优先级抢占 112 12.2.2 任务延时 114 12.2.3 高优先级任务打断 116 12.2.4 优先级动态调整 117 12.3 任务中创建与删除 120 12.4 小结 122 第 13章 LiteOS内核实验二 123 13.1 队列 123 13.1.1 队列写入简单类型的数据 123 13.1.2 队列写入复杂类型的数据 127 13.2 定时器 130 13.2.1 定时器基本应用 131 13.2.2 定时器综合应用 133 13.3 信号量 136 13.3.1 信号量同步功能 136 13.3.2 信号量互斥功能 138 13.4 互斥锁 141 13.5 综合实验 142 13.6 小结 146 第 14章 LiteOS实战实验 147 14.1 IoT平台配置 147 14.1.1 平台登录与项目创建 147 14.1.2 Profile定义 150 14.1.3 编解码插件开发 152 14.1.4 设备连接准备 154 14.2 工程代码 155 14.2.1 AT命令框架 155 14.2.2 通信模组配置 155 14.2.3 驱动代码 156 14.2.4 业务代码 156 14.3 OTA升级 159 14.3.1 环境准备 159 14.3.2 生成升级包 160 14.3.3 上传及升级 162 14.4 小结 164 第 15章 LiteOS创新设计 165 15.1 LiteOS内核升级 165 15.2 物联网创新应用 166 15.2.1 基础要求 166 15.2.2 创新应用参考案例——智能门锁 166 15.2.3 创新应用参考案例——智能购物车 167 15.3 小结 168
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