1.FreeRTOS简介
2.微型的源码操作系统有哪些各有什么特点？
3.在学习freertos之前，应学习哪些东西
4.FreeRTOS功能和特点
5.STM32上的FreeRTOS实时操作系统
6.free rtos和ucos的区别

FreeRTOS简介

       FreeRTOS，一个专为小型嵌入式系统设计的特点迷你操作系统内核，它的源码存在旨在提供基础的系统功能。它的特点核心特性包括任务管理、精准的源码时间管理、信号量机制、特点openmvg源码分析消息队列服务以及内存和记录功能，源码这些使得它在资源有限的特点小型系统中展现出强大的适应性。[1]

       由于实时操作系统对系统资源，源码特别是特点RAM的需求，像μC/OS-II、源码embOS和salvo这样的特点RTOS能够在小容量RAM的单片机上运行，而FreeRTOS就是源码其中之一。相比于商业的特点μC/OS-II和embOS，FreeRTOS的源码一大亮点是其开源的性质，用户可以自由获取和使用源代码。此外，它还具有高度的可移植性和可裁剪性，开发者可以根据项目需求灵活定制和移植到各种类型的单片机上。目前，FreeRTOS的最新版本为7.4.0，这表明其持续更新和优化，以满足不断变化的嵌入式系统需求。

扩展资料

       在嵌入式领域中，嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的源码应该怎么入门应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源，简化应用软件的设计，缩短系统开发时间，更好地保证系统的实时性和可靠性。

微型的操作系统有哪些各有什么特点？

       微型操作系统（Micro Operating System，Micro OS）是指占用资源极少、适用于嵌入式设备等小型系统的操作系统。常见的微型操作系统有以下几种：

       1.Contiki：Contiki是一个开源的、基于C语言的微型操作系统，适用于无线传感器网络和物联网等小型系统。它的特点是占用内存和处理器资源很少，支持IPv6和6LoWPAN等网络协议。

       2.TinyOS：TinyOS是另一个适用于嵌入式设备的开源微型操作系统，主要用于无线传感器网络和物联网应用。它的特点是占用资源少，支持事件驱动和组件化编程模型。

       3.FreeRTOS：FreeRTOS是一个开源的、用于嵌入式系统的实时操作系统。它的特点是占用资源较少，支持多种处理器架构和编程语言，适用于需要实时性和可靠性的应用。

       4.RIOT：RIOT是一个开源的、基于C语言的买软件源码交付微型操作系统，适用于物联网和嵌入式设备等小型系统。它的特点是占用资源少，支持多种网络协议和硬件平台。

       5.NuttX：NuttX是一个开源的、用于嵌入式系统的实时操作系统，支持多种处理器架构和编程语言。它的特点是占用资源较少，支持可定制的内核配置和可插拔的驱动程序。

       这些微型操作系统各自有其特点，可以根据实际应用场景选择最适合的操作系统。

在学习freertos之前，应学习哪些东西

       ã€€ã€€å­¦ä¹ FreeRTOS前的准备工作

       ã€€ã€€è¿™é‡Œåªè¦åšå¥½ä¸¤ç‚¹å°±å¯ä»¥äº†ã€‚

       ã€€ã€€1, 从官网下载最新的程序包

       ã€€ã€€2, 官网有FreeRTOS每个函数的API说明，已经相应API的例子，其实源码的.h文件里面也有大部分函数的使用例子

       ã€€ã€€ 教程计划

       ã€€ã€€1 先把自己做的这几个例子讲解一下，关键是分析一下源码，源码必须得分析，要不知其然不知其所以然。

       ã€€ã€€2 然后把官方的这几个例子讲解一下，说这几个例子的主要目的是充分学习官方是如何使用这个RTOS的，非常有参考价值。

       ã€€ã€€3 针对我们板子自己的外设，做一套完整的，基于FreeRTOS的底层驱动，让这些驱动能够更加有效的在FreeRTOS下面工作。

FreeRTOS功能和特点

       FreeRTOS是一个功能强大且特点显著的实时操作系统，其设计以灵活性和易用性为核心。它提供了混合配置选项，让开发者可以根据项目需求选择合适的特性，以满足不同的应用场景。

       FreeRTOS注重代码的完整性和信任度，确保高层次的代码在运行过程中不受破坏。它的设计目标明确，致力于创造简单易用的开发体验，特别适合C语言开发，代码结构紧凑，便于携带和移植。

       在任务管理方面，FreeRTOS支持同时处理两项任务和共享例程，小鸡吃米源码使得系统资源的利用率得以提高。它还拥有强大的执行跟踪功能，有助于开发者深入了解任务执行情况，便于调试和优化。

       安全是FreeRTOS的一大亮点，它内置了堆栈溢出检测功能，有效防止因堆栈溢出导致的系统崩溃。更重要的是，它不限制任务的数量和优先级，允许多个任务共享相同的优先级，无需担心优先级继承权的问题，极大地增强了系统的并发性能。

       此外，FreeRTOS提供了丰富的同步和通信机制，包括队列、二进制信号量、计数信号灯以及递归通信，为任务间的协作提供了多种途径。对于需要优先级继承权的场景，它也提供了相应的解决方案。

       最吸引人的可能是其开源特性，FreeRTOS的源代码可供免费使用，无需担心版权问题。它还支持从标准的每日海报生成源码Windows主机进行交叉开发，大大降低了开发者的入门门槛和部署复杂性。

扩展资料

       在嵌入式领域中，嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源，简化应用软件的设计，缩短系统开发时间，更好地保证系统的实时性和可靠性。

STM上的FreeRTOS实时操作系统

       FreeRTOS是一款在嵌入式系统中广泛使用的实时操作系统，而STM是一系列由STMicroelectronics开发的微控制器。

       在STM上使用FreeRTOS可以充分利用其多核处理能力，并实现多任务管理、任务调度等功能。下面将详细介绍如何在STM上使用FreeRTOS，并给出一些示例代码。

       首先，确保你已经具备以下硬件准备：

       - STM开发板

       - 串行调试接口（如ST-LINK）用于下载程序

       - 集成开发环境（IDE），如Keil MDK或STMCubeIDE

       - FreeRTOS源代码

       在创建一个新的FreeRTOS项目之前，需要对FreeRTOS进行配置。主要的配置包括选择所需的内核功能、任务数和任务堆栈大小等。这些配置的具体方法可以参考FreeRTOS的官方文档。

       在FreeRTOS中，任务是最基本的执行单元。以下是一个简单的示例，展示了如何创建两个任务并实现它们的简单调度。

       在FreeRTOS中，使用RTOS API可以进行任务的创建、删除、挂起和恢复等操作。以下是一些常用的API示例：

       在使用FreeRTOS时，需要进行硬件准备，配置FreeRTOS，创建任务，并使用RTOS API进行任务管理和通信操作。通过合理地调度任务、管理资源和进行任务间通信，可以实现复杂的嵌入式应用程序。

       FreeRTOS与STM的结合，使嵌入式系统的性能和稳定性得到显著提升，为开发人员提供了强大的工具来创建高效且可靠的多任务系统。

free rtos和ucos的区别

       ã€€ä¸€ã€freeRTOS比uCOS II优胜的地方：

        　　1。 内核 ROM和耗费RAM都比uCOS 小，特别是RAM。 这在 单片机 里面是稀缺资源，uCOS至少要5K以上， 而freeOS用2~3K也可以跑的很好。

        　　2。freeRTOS 可以用协程（Co-routine），减少RAM消耗（共用STACK）。uCOS只能用任务（TASK，每个任务有一个独立的STACK）。

        　　3。freeRTOS 可以有优先度一样的任务，这些任务是按 时间片 来轮流处理，uCOSII 每个任务都只有一个独一无二的 优先级 。因此， 理论 上讲，freeRTOS 可以管理超过个任务，而uCOS只能管理个。

        　　4。freeRTOS 是在商业上免费应用。uCOS在商业上的应用是要付钱的。

        　　二、freeRTOS 不如uCOS的地方：

        　　1。比uSOS简单，任务间通讯freeRTOS只支持Queque， Semaphores， Mutex。 uCOS除这些外，还支持Flag, MailBox.

        　　2。uCOS的支持比freeRTOS 多。除 操作系统 外，freeRTOS只支持TCPIP， uCOS则有大量外延支持，比如FS， USB， GUI， CAN等的支持

        　　3。uCOS可靠性更高，而且耐优化，freeRTOS 在我设置成中等优化的时候，就会出问题。

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FreeRTOS源码探析之——消息队列

       消息队列是FreeRTOS中的一种关键数据结构，用于实现进程间通信。其运作机制首先由FreeRTOS分配内存空间给消息队列，并初始化为空，此时队列可用。任务或中断服务程序可以给消息队列发送消息，发送紧急消息时，消息将直接放置于队头，确保接收者能优先处理。这种机制保证了紧急消息的优先级。

       为了防止消息队列被并发读写时的混乱，FreeRTOS提供了阻塞机制，确保操作的进程能够顺利完成，不受其他进程干扰。接收消息时，若队列为空，进程可选择等待，直到消息到达。在发送消息时，只有队列允许入队时，发送才成功，避免了队列溢出。优先级较高的进程将优先访问消息队列，这通过任务优先级排序实现。

       消息队列控制块包含了队列的管理信息，如消息存储位置、头尾指针、消息大小和队列长度等。这些信息在创建队列时即被初始化，并且无法改变。每个消息队列与消息空间共享同一段连续内存，只有在队列被删除时，这段内存才会被释放。消息队列长度在创建时指定，决定了消息空间总数。

       FreeRTOS通过xQueueGenericCreate()函数创建消息队列，该函数首先分配内存，然后初始化队列。初始化过程涉及队列长度和消息大小等参数的设置，并通过xQueueGenericReset()函数进行队列复位。

       队列复位时，vListInitialise()函数构建了列表结构，这是消息队列内部的组织形式。列表结构体定义了节点类型，而vListInitialise函数初始化了列表，为消息队列的使用做好准备。

       发送消息时，xQueueSend()或其底层实现xQueueGenericSend()函数根据参数选择发送位置。默认情况下，消息会发送至队尾。接收消息则通过xQueueReceive()或xQueueGenericReceive()函数实现，参数通常包括队列句柄和接收的消息指针。

       消息队列的发送和接收过程中，若队列已满或为空，可能会触发任务切换，以避免阻塞进程。这种机制确保了消息队列在进程间通信中的高效和有序，是FreeRTOS系统中实现进程间协作的关键组件。

Freertos（4）----信号量

       Freertos中的二值信号量是一种用于任务间或任务与中断间同步的基本工具。它与互斥信号量类似，但不具备优先级继承机制。二值信号量的特点在于其队列仅有一项，意味着队列要么为空，要么已满，任务只需判断队列状态，无需关注具体消息内容。

       以温湿度传感器为例，如果采集数据和刷新屏幕的周期不同步，可能会浪费CPU资源。通过使用二值信号量，传感器数据采集完成后才会触发屏幕刷新，确保数据的准确性并节省CPU资源。在操作中，任务会根据信号量队列状态进入阻塞或非阻塞状态。

       Freertos通过在发送信号量时立即返回，避免了发送端和接收端的同步问题。创建二值信号量时，API与创建队列类似，只是设置消息数量为1，大小为0，类型为二值信号量队列。

       计数信号量则更注重资源管理，允许多个任务访问，但限制任务总数。当超过限制时，后续任务会阻塞，直到有任务释放资源。这种机制就像多个人上厕所的比喻，确保了资源访问的有序性。

       互斥信号量则提供了互斥和优先级继承特性，确保临界资源的独占访问，避免优先级翻转问题。在源码中，创建、释放和获取互斥信号量的过程同样体现了简化设计的理念。

       递归互斥信号量允许任务多次获取并释放，但必须是成对操作，且同样具有优先级继承机制。递归互斥信号量的API和源码实现同样遵循这一原则。