FreeRTOS初步（轉(zhuǎn)）

用了半天時間對FreeRTOS有了一個初步的認識，大概總結(jié)一下，其中混雜了系統(tǒng)實現(xiàn)和實際應(yīng)用方面的問題?，F(xiàn)只是以應(yīng)用為目的，實現(xiàn)方面待以后進一步研究。1.FreeRTOS提供的功能包括：任務(wù)管理、時間管理、信號量、消息隊列、內(nèi)存管理。與平臺有關(guān)的文件包含在portable文件夾中，主要是port.c,portmacro.h兩個文件。平臺無關(guān)的文件主要是：list.c(基本鏈表結(jié)構(gòu)),queue.c(包括消息隊列，信號量的實現(xiàn)),croutine.c,tasks.c(任務(wù)管理，時間管理)。命名協(xié)定

RTOS內(nèi)核與范例程序源代碼使用下面的協(xié)定：

變量

char類型的變量以c為前綴

short類型的變量以s為前綴

long類型的變量以l為前綴

float類型的變量以f為前綴

用了半天時間對FreeRTOS有了一個初步的認識，大概總結(jié)一下，其中混雜了系統(tǒng)實現(xiàn)和實際應(yīng)用方面的問題。現(xiàn)只是以應(yīng)用為目的，實現(xiàn)方面待以后進一步研究。1.FreeRTOS提供的功能包括：任務(wù)管理、時間管理、信號量、消息隊列、內(nèi)存管理。與平臺有關(guān)的文件包含在portable文件夾中，主要是port.c,portmacro.h兩個文件。平臺無關(guān)的文件主要是：list.c(基本鏈表結(jié)構(gòu)),queue.c(包括消息隊列，信號量的實現(xiàn)),croutine.c,tasks.c(任務(wù)管理，時間管理)。命名協(xié)定

RTOS內(nèi)核與范例程序源代碼使用下面的協(xié)定：

變量

char類型的變量以c為前綴

short類型的變量以s為前綴

long類型的變量以l為前綴

float類型的變量以f為前綴

double類型的變量以d為前綴

枚舉變量以e為前綴

其他類型（如結(jié)構(gòu)體）以x為前綴

指針有一個額外的前綴p,例如short類型的指針前綴為ps

無符號類型的變量有一個額外的前綴u,例如無符號short類型的變量前綴為us

函數(shù)

文件內(nèi)部函數(shù)以prv為前綴

API函數(shù)以其返回值類型為前綴，按照前面對變量的定義

函數(shù)的名字以其所在的文件名開頭。如vTaskDelete函數(shù)在Task.c文件中定義

數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型并不直接在RTOS內(nèi)核內(nèi)部引用。相反，每個平臺都有其自身的定義方式。例如，char類型定義為portCHAR，short類型定義為portSHORT等。范例程序源代碼使用的就是這種符號，但這并不是必須的，你可以在你的程序中使用任何你喜歡的符號。

此外，有兩種額外的類型要為每種平臺定義。分別是：

portTickType

可配置為16位的無符號類型或32位的無符號類型。參考API文檔中的定制部分獲取詳細信息。

portBASE_TYPE

為特定體系定義的最有效率的數(shù)據(jù)類型。

如果portBASE_TYPE定義為char則必須要特別小心的保證用來作為函數(shù)返回值的signedchar可以為負數(shù)，用于指示錯誤。2.FreeRTOS內(nèi)核支持優(yōu)先級調(diào)度算法，每個任務(wù)可根據(jù)重要程度的不同被賦予一定的優(yōu)先級，CPU總是讓處于就緒態(tài)的、優(yōu)先級最高的任務(wù)先運行。FreeRT0S內(nèi)核同時支持輪換調(diào)度算法，系統(tǒng)允許不同的任務(wù)使用相同的優(yōu)先級，在沒有更高優(yōu)先級任務(wù)就緒的情況下，同一優(yōu)先級的任務(wù)共享CPU的使用時間。3.freertos既可以配置為可搶占內(nèi)核也可以配置為不可搶占內(nèi)核。當(dāng)FreeRTOS被設(shè)置為可剝奪型內(nèi)核時，處于就緒態(tài)的高優(yōu)先級任務(wù)能剝奪低優(yōu)先級任務(wù)的CPU使用權(quán)，這樣可保證系統(tǒng)滿足實時性的要求；當(dāng)FreeRTOS被設(shè)置為不可剝奪型內(nèi)核時，處于就緒態(tài)的高優(yōu)先級任務(wù)只有等當(dāng)前運行任務(wù)主動釋放CPU的使用權(quán)后才能獲得運行，這樣可提高CPU的運行效率。4.任務(wù)管理系統(tǒng)為每個任務(wù)分配一個TCB結(jié)構(gòu)typedefstructtskTaskControlBlock{volatileportSTACK_TYPE*pxTopOfStack;//指向堆棧頂#defineconfigUSE_PREEMPTION1/*IDLE任務(wù)的HOOK函數(shù)，用于OS功能擴展，需要你自己編相應(yīng)函數(shù)，名字是voidvApplicationIdleHook(void)*/#defineconfigUSE_IDLE_HOOK0/*SYSTEMTICK的HOOK函數(shù)，用于OS功能擴展，需要你自己編相應(yīng)函數(shù)，名字是voidvApplicationTickHook(void)*/#defineconfigUSE_TICK_HOOK0/*系統(tǒng)CPU頻率，單位是Hz*/#defineconfigCPU_CLOCK_HZ58982400/*系統(tǒng)SYSTEMTICK每秒鐘的發(fā)生次數(shù)，數(shù)值越大系統(tǒng)反應(yīng)越快，但是CPU用在任務(wù)切換的開銷就越多*/#defineconfigTICK_RATE_HZ250/*系統(tǒng)任務(wù)優(yōu)先級數(shù)。5說明任務(wù)有5級優(yōu)先度。這個數(shù)目越大耗費RAM越多*/#defineconfigMAX_PRIORITIES5/*系統(tǒng)最小堆棧尺寸，注意128不是128字節(jié)，而是128個入棧。比如ARM32位，128個入棧就是512字節(jié)*/#defineconfigMINIMAL_STACK_SIZE128/*系統(tǒng)可用內(nèi)存。一般設(shè)成除了操作系統(tǒng)和你的程序所用RAM外的最大RAM。比如20KRAM你用了2K，系統(tǒng)用了3K，剩下15就是最大HEAP尺寸。你可以先設(shè)小然后看編譯結(jié)果往大里加*/#defineconfigTOTAL_HEAP_SIZE10240/*任務(wù)的PC名字最大長度，因為函數(shù)名編譯完了就不見了，所以追蹤時不知道哪個名字。16表示16個char*/#defineconfigMAX_TASK_NAME_LEN16/*是否設(shè)定成追蹤，由PC端TraceCon.exe記錄，也可以轉(zhuǎn)到系統(tǒng)顯示屏上*/#defineconfigUSE_TRACE_FACILITY0/*就是SYSTEMTICK的長度，16是16位，如果是16位以下CPU，一般選1；如果是32位系統(tǒng)，一般選0*/#defineconfigUSE_16_BIT_TICKS0/*簡單理解以下就是和IDLETASK同樣優(yōu)先級的任務(wù)執(zhí)行情況。建議設(shè)成1，對系統(tǒng)影響不大*/#defineconfigIDLE_SHOULD_YIELD1/*是否用MUTEXES。MUTEXES是任務(wù)間通訊的一種方式，特別是用于任務(wù)共享資源的應(yīng)用，比如打印機，任務(wù)A用的時候就排斥別的任務(wù)應(yīng)用，用完了別的任務(wù)才可以應(yīng)用*/#defineconfigUSE_MUTEXES0/*確定是否用遞歸式的MUTEXES*/#defineconfigUSE_RECURSIVE_MUTEXES0/*是否用計數(shù)式的SEMAPHORES，SEMAPHORES也是任務(wù)間通訊的一種方式*/

#defineconfigUSE_COUNTING_SEMAPHORES0/*是否應(yīng)用可切換式的API。freeRTOS同一功能API有多個，有全功能但是需求資源和時間較多的，此項使能后就可以用較簡單的API，節(jié)省資源和時間，但是應(yīng)用限制較多*/#defineconfigUSE_ALTERNATIVE_API0/*此項用于DEBUG，來看是否有棧溢出，需要你自己編相應(yīng)檢查函數(shù)voidvApplicationStackOverflowHook(xTaskHandle*pxTask,signedportCHAR*pcTaskName)*/

#defineconfigCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW0/*用于DEBUG，登記SEMAPHORESQ和QUEUE的最大個數(shù)，需要在任務(wù)用應(yīng)用函數(shù)vQueueAddToRegistry()和vQueueUnregisterQueue()*/#defineconfigQUEUE_REGISTRY_SIZE10/*設(shè)定可以改變?nèi)蝿?wù)優(yōu)先度*/#defineINCLUDE_vTaskPrioritySet1/*設(shè)定可以查詢?nèi)蝿?wù)優(yōu)先度*/

#defineINCLUDE_uxTaskPriorityGet1/*設(shè)定可以刪除任務(wù)*/#defineINCLUDE_vTaskDelete1/*據(jù)說是可以回收刪除任務(wù)后的資源（RAM等）*/#defineINCLUDE_vTaskCleanUpResources0/*設(shè)置可以把任務(wù)掛起*/#defineINCLUDE_vTaskSuspend1/*設(shè)置可以從中斷恢復(fù)（比如系統(tǒng)睡眠，由中斷喚醒*/#defineINCLUDE_vResumeFromISR1/*設(shè)置任務(wù)延遲的絕對時間，比如現(xiàn)在4：30，延遲到5：00。時間都是絕對時間*/#defineINCLUDE_vTaskDelayUntil1/*設(shè)置任務(wù)延時，比如延遲30分鐘，相對的時間，現(xiàn)在什么時間，不需要知道*/

#defineINCLUDE_vTaskDelay1/*設(shè)置取得當(dāng)前任務(wù)分配器的狀態(tài)*/#defineINCLUDE_xTaskGetSchedulerState1/*設(shè)置當(dāng)前任務(wù)是由哪個任務(wù)開啟的*/#defineINCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle1/*是否使能這一函數(shù)，還數(shù)的目的是返回任務(wù)執(zhí)行后任務(wù)堆棧的最小未用數(shù)量，同樣是為防止堆棧溢出*/#defineINCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark0/*是用用協(xié)程。協(xié)程公用堆棧，節(jié)省RAM，但是沒有任務(wù)優(yōu)先級高，也無法和任務(wù)通訊*/#defineconfigUSE_CO_ROUTINES0/*所有協(xié)程的最大優(yōu)先級數(shù)，協(xié)程優(yōu)先級永遠低于任務(wù)。就是系統(tǒng)先執(zhí)行任務(wù)，所有任務(wù)執(zhí)行完了才執(zhí)行協(xié)程。*/#defineconfigMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES1/*系統(tǒng)內(nèi)核的中斷優(yōu)先級，中斷優(yōu)先級越低，越不會影響其他中斷。一般設(shè)成最低*/#defineconfigKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY[dependentofprocessor]/*系統(tǒng)SVC中斷優(yōu)先級，這兩項都在在M3和PIC32上應(yīng)用