کتاب صوتی RTOS در سیستم‌های تعبیه شده: اصول و کاربردها

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره RTOS در سیستم‌های تعبیه شده: اصول و کاربردها

موضوع کلی: برنامه‌نویسی سیستم و سیستم‌عامل‌ها

موضوع میانی: سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (Real-Time Operating Systems - RTOS)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر سیستم‌های تعبیه شده و نیاز به بی‌درنگی
• 2. تفاوت سیستم‌های عمومی و بی‌درنگ
• 3. مفاهیم کلیدی: ددلاین، دوره، تأخیر، جبران
• 4. طبقه‌بندی سیستم‌های بی‌درنگ: سخت، نرم، محکم
• 5. معماری عمومی RTOS
• 6. هسته سیستم‌عامل بی‌درنگ
• 7. مدیریت تسک و حالت‌های آن
• 8. ساختار دادهٔ PCB و context switch
• 9. تقسیم‌بندی تسک: سخت‌افزاری، نرم‌افزاری، بی‌درنگ نرم
• 10. جدول زمان‌بندی و جدول ردیابی
• 11. زمان‌بندی اولویت‌دار
• 12. Rate-Monotonic Scheduling
• 13. Earliest Deadline First
• 14. الگوریتم‌های جدول‌بندی متعدد صف
• 15. Round-Robin و سیاست‌های ورود به صف
• 16. Preemption و Voluntary yield
• 17. قفل منابع و بخش بحرانی
• 18. Mutex و Semaphore دودویی
• 19. Semaphore عددی و Count semaphore
• 20. Message Queue و Mailbox
• 21. حلقه‌پیام و Pipe
• 22. Event Flags و Notification
• 23. Deadlock: علل، تشخیص و جلوگیری
• 24. Priority Inversion و راه‌حل‌ها
• 25. Priority Ceiling Protocol
• 26. Priority Inheritance Protocol
• 27. Race Condition و Memory Barrier
• 28. Interrupt Handling در RTOS
• 29. ISR و ارتباط با تسک‌ها
• 30. Deferred Interrupt Processing
• 31. Timer‌های سیستم و HRTimer
• 32. ساعت بلادرنگ و Real-time clock
• 33. مدیریت زمان و Tickless idle
• 34. Allocation حافظه در RTOS
• 35. Pool حافظه و Stack هر تسک
• 36. Dynamic vs Static memory allocation
• 37. Memory protection و MPU
• 38. Device Driver در محیط بی‌درنگ
• 39. دسترسی به رجیسترها و MMIO
• 40. DMA و همزمانی با RTOS
• 41. Communication between tasks و cores
• 42. Shared memory و replicated memory
• 43. IPC در سیستم‌های چندپردازنده‌ای
• 44. Real-time networking و TCP/IP بی‌درنگ
• 45. CAN، SPI، I2C در سیستم‌های بی‌درنگ
• 46. Power management و tickless mode
• 47. Sleep modes و wake-up events
• 48. ابزارهای توسعه: IDE و Cross-compiler
• 49. اشکال‌زدایی و Tracing در RTOS
• 50. Tracealyzer و System View
• 51. تست واحد و Integration test
• 52. تحلیل زمانی: WCET و Schedulability analysis
• 53. Response Time Analysis
• 54. Processor Utilization bounds
• 55. معرفی FreeRTOS
• 56. معرفی Zephyr RTOS
• 57. معرفی VxWorks و QNX
• 58. معرفی RTEMS و RIOT
• 59. معماری FreeRTOS: scheduler و queue
• 60. Task creation و deletion در FreeRTOS
• 61. Interrupt API و Software timer در FreeRTOS
• 62. سیستم فایل در RTOS
• 63. فایل سیستم‌ها برای حافظه فلش
• 64. اصول safety و reliability
• 65. استانداردهای IEC 61508 و ISO 26262
• 66. DO-178C در هوافضا
• 67. MISRA C و کدنویسی ایمن
• 68. Watchdog و fault handling
• 69. اصول automotive: AUTOSAR و OS
• 70. AUTOSAR OS و schedule table
• 71. Medical devices و RTOS
• 72. Industrial control و PLC
• 73. IoT و Edge computing با RTOS
• 74. آشنایی با ARM Cortex-M و راه‌اندازی
• 75. نمونه‌سازی و QEMU برای RTOS
• 76. استفاده از HAL
• 77. Performance optimization و cache
• 78. Cache coherency در چندهسته‌ای
• 79. Energy-aware scheduling
• 80. POSIX در سیستم‌های بی‌درنگ
• 81. مقایسه FreeRTOS و Zephyr
• 82. استراتژی مهاجرت از bare-metal به RTOS
• 83. اصول secure boot و RTOS
• 84. Over-the-air update در سیستم‌های بی‌درنگ
• 85. Real-time Linux و PREEMPT_RT
• 86. تحلیل latency و jitter
• 87. ابزارهای سنجش performance
• 88. Multi-core RTOS و affinity
• 89. Sensor fusion و RTOS
• 90. Control loop و RTOS
• 91. مثال عمل: دستگاه پزشکی بی‌درنگ
• 92. پروژه نهایی: رادار خودرویی با FreeRTOS