嵌入式实时操作系统是嵌入式人工智能与物联网终端的重要工具和运行载体。本书以国产RT-Thread实时操作系统为背景，阐述实时操作系统的线程、调度、延时函数、事件、消息队列、信号量、互斥量等基本知识要素，并给出实时操作系统下的程序设计方法。全书分为基础应用（第1～7章）、原理剖析（第8～12章）及综合实践（第13～14章）三篇，如果读者只从事实时操作系统下的应用开发，可只阅读基础应用篇与综合实践篇；如果希望理解实时操作系统原理，则建议通读全书。
本书可作为应用开发工程师、高等学校研究生及高年级本科生的参考用书，也可作为实时操作系统技术的培训用书。

以国产RT-Tread为开发背景
将应用与原理分开阐述，分基础应用、原理剖析、综合实践三篇，循序渐进，更利于读者学习和应用RTOS
附赠超值电子资源：包含参考资料、源代码、开发环境、课件和视频

嵌入式实时操作系统（RTOS）是面向微控制器类应用的嵌入式人工智能与物联网终端的重要工具和运行载体。它的种类繁多，但是其共性是一致的，就是多线程编程，内核负责调度，线程之间或线程与中断服务程序之间采用通信机制。不同RTOS的性能及对外接口函数等有一定差异，但均包含调度、延时函数、事件、消息队列、信号量、互斥量等基本要素。学习RTOS有两个可能的出发点：一是学会在RTOS场景下进行基本应用程序开发；二是在掌握应用编程的前提下，理解其运行原理，进行深度应用程序开发。本书就是基于这两个场景进行撰写的。
虽然RTOS种类繁多，有国外的，也有国产的；有收费的，也有免费的；有可以持续维护升级的，也有依赖爱好者更新升级的。初学者有时不知所措，但是无论如何，学习RTOS，必须以一个具体的RTOS为蓝本。实际上，不同RTOS的应用方法及原理大同小异，掌握其共性是学习的关键，这样才能达到举一反三的效果。需要特别说明的是，学习的目的是应用，注意在应用时不能陷入收费陷阱。
本书推荐的国产RT-Thread实时操作系统是上海睿赛德电子科技有限公司于2006年推出的开源RTOS，它具有高可靠性、超低功耗和中间组件丰富易用等特点，面向嵌入式人工智能与物联网领域，已经成为装机量大、开发者数量多的物联网操作系统之一，被广泛应用于工业控制、智能家居、智能穿戴等众多行业领域。本书以RT-Thread为蓝本，以通用嵌入式计算机（GEC）为硬件载体，阐述RTOS中的线程、调度、延时函数、事件、消息队列、信号量、互斥量等基本知识要素，给出RTOS下的程序设计方法。
为了使读者更容易学习应用RTOS，本书把应用与原理分开撰写，先学习应用，后学习原理。全书包括基础应用（第1～7章）、原理剖析（第8～12章）及综合实践（第13～14章）三篇，如果读者只从事实时操作系统下的应用开发，可只阅读基础应用篇与综合实践篇；如果希望理解实时操作系统原理，则建议通读全书。基础应用篇采用将RT-Thread驻留于BIOS内部，在此基础上进行RTOS下应用开发的学习实践思路，架构简捷明了，编译链接速度快，符合应用开发特点。原理剖析篇采用源码级剖析，利用printf输出至计算机屏幕，清晰给出运行原理，达到知其然也知其所以然的目的。综合实践篇主要介绍了RTOS在嵌入式人工智能与物联网领域的综合应用。本书若作为教材，可根据课时做适当缩减，一般情况下，在本科教学中，基础应用篇和综合实践篇是重点，若用于研究生教学，原理剖析篇则作为重点。
本书配有网上电子资源，获得途径为：用百度搜索苏州大学嵌入式学习社区官网，选择著作RTOSRT-Thread。网上电子资源包含参考资料、硬件资源及其使用文档、源代码、开发环境、课件和视频等。
参与本书材料整理与程序设计的除了封面署名作者外，还有徐丽华副教授、徐文彬副教授，以及苏州大学嵌入式人工智能与物联网课题组的研究生汪恒、刘肖、奚圣鑫、刘中华、叶柯阳、徐婷婷、陈瑞雪、韦雪婷等。本书编写过程中还得到了上海睿赛德电子科技有限公司罗齐熙先生以及机械工业出版社时静编辑、李馨馨编辑的大力支持，特此致谢！

苏州大学王宜怀

篇 基 础 应 用
第1章RTOS的基本概念与线程基础知识
1.1实时操作系统的基本含义
1.2 RTOS中的基本概念
1.3线程的三要素、四种状态及三种基本形式
1.4本章小结
第2章 相关基础知识
2.1 CPU内部寄存器分类及ARM Cortex-M中的主要寄存器
2.2 C语言中构造类型及编译相关问题
2.3 RTOS内核使用的数据结构
2.4汇编语言概述
2.5本章小结
第3章RT-Thread个样例工程
3.1 RT-Thread简介
3.2软硬件开发平台
3.3个样例工程
3.4本章小结
第4章RTOS下应用程序的基本要素
4.1中断基本概念及处理过程
4.2时间嘀嗒与延时函数
4.3调度策略
4.4 RTOS中的功能列表
4.5本章小结
第5章 同步与通信的应用方法
5.1 RTOS中同步与通信基本概念
5.2事件
5.3消息队列
5.4信号量
5.5互斥量
5.6本章小结
第6章 底层硬件驱动构件
6.1嵌入式构件概述
6.2底层硬件驱动构件设计原则与方法
6.3底层硬件驱动构件设计举例
6.4应用构件及软件构件设计实例
6.5本章小结
第7章RTOS下程序设计方法
7.1程序稳定性问题
7.2 ISR设计、线程划分及优先级安排问题
7.3利用信号量解决并发与资源共享的问题
7.4优先级反转问题
7.5本章小结
第二篇 原 理 剖 析
第8章 理解RT-Thread的启动过程
8.1芯片启动到main函数之前的运行过程
8.2 RT-Thread启动流程概要
8.3深入理解启动过程：相关资源初始化工作
8.4深入理解启动过程：创建主线程与空闲线程
8.5深入理解启动过程：启动调度器
8.6函数调用关系总结及存储空间分析
8.7本章小结
第9章 理解时间嘀嗒
9.1时间嘀嗒的建立与使用
9.2延时函数
9.3延时函数调度过程实例分析
9.4与时间相关的函数
9.5本章小结
第10章 理解调度机制
10.1调度过程涉及的列表及主要函数剖析
10.2 PendSV_Handler剖析
10.3线程切换过程剖析
10.4本章小结
第11章 理解事件与消息队列
11.1事件
11.2消息队列
11.3本章小结
第12章 理解信号量与互斥量
12.1信号量
12.2互斥量
12.3本章小结
第三篇 综 合 实 践
第13章 基于RT-Thread的AHL-EORS应用
13.1 AHL-EORS简介
13.2卷积神经网络概述
13.3 AHL-EORS选用模型分析
13.4 AHL-EORS的数据采集与训练过程
13.5在通用嵌入式计算机GEC上进行的推理过程
13.6本章小结
第14章 基于RT-Thread的NB-IoT应用开发
14.1窄带物联网应用开发概述
14.2 NB-IoT应用架构及通信基本过程
14.3终端与云侦听程序的通信过程
14.4通过Web的数据访问
14.5通过微信小程序的数据访问
14.6本章小结
参考文献