FreeRTOS的一些定制宏

允许一定数量的参数存在，使得FreeRTOS内核可以剪裁来更加适合你的应用程序。这些项目，位于FreeRTOSConfig.h.文件中。每一个包含FreeRTOS源代码演示程序，都有它自己的FreeRTOSConfig.h文件。这里是一个普通的例子，如下为每个参量的说明：

 

#ifndef FREERTOS_CONFIG_H
#define FREERTOS_CONFIG_H

/* 这里可以添加你的应用程序需要包含的头文件*/
#include "something.h"

#define configUSE_PREEMPTION                1
#define configUSE_IDLE_HOOK                 0
#define configUSE_TICK_HOOK                 0
#define configCPU_CLOCK_HZ                  58982400
#define configTICK_RATE_HZ                  250
#define configMAX_PRIORITIES                5
#define configMINIMAL_STACK_SIZE            128
#define configTOTAL_HEAP_SIZE               10240
#define configMAX_TASK_NAME_LEN             16
#define configUSE_TRACE_FACILITY            0
#define configUSE_16_BIT_TICKS              0
#define configIDLE_SHOULD_YIELD             1
#define configUSE_MUTEXES                   0
#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES         0
#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES       0
#define configUSE_ALTERNATIVE_API           0
#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW      0
#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE           10

#define INCLUDE_vTaskPrioritySet            1
#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet           1
#define INCLUDE_vTaskDelete                 1
#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources       0
#define INCLUDE_vTaskSuspend                1
#define INCLUDE_vResumeFromISR              1
#define INCLUDE_vTaskDelayUntil             1
#define INCLUDE_vTaskDelay                  1
#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState      1
#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle   1
#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 0

#define configUSE_CO_ROUTINES               0 
#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES     1

#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY			[dependent of processor]
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY	[dependent on processor and application]

#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

 

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配置参量

configUSE_PREEMPTION

设置为1，使用抢先式内核；设置为0，为合作轮转内核。

 

configUSE_IDLE_HOOK

设置为1， 使用空闲钩子；设置为0，不使用空闲钩子,。

 

configUSE_TICK_HOOK

如果希望使用时间片钩子, 就设置为1，设置为0，不使用

 

configCPU_CLOCK_HZ

内部处理器执行的频率。这个值需要正确配置外围定时器。

 

configTICK_RATE_HZ

The frequency of the RTOS tick interrupt.

RTOS时间片中断的频率。

时间片中断用来测量时间。因此更高时间片频率意味着时间测量可以有更高分辨率，同时意味着内核占用更多的CPU（效率很低）。演示程序都使用了1000Hz的时间片频率。这是为了测试内核，通常需要更高的频率。

多个任务共有同一优先级。通过切换任务，在每一个RTOS时间片内，内核将在同一优先级的任务间分配处理器时间。高时间片频率意味着将减少给予每个任务的时间份额。

 

configMAX_PRIORITIES

应用程序任务中可用优先级 的数目. 

任何数量的任务，都可以分配同一优先级。 任务单独分配优先级。参考configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES。 内核分配的每个可用的优先级都消耗RAM，因此这个值不应该设置为高于实际应用程序中需要的。

 

configMINIMAL_STACK_SIZE

空闲任务使用的堆栈大小。通常这个值不用少于 FreeRTOSConfig.h file中演示程序提供的。

 

configTOTAL_HEAP_SIZE

内核总共可用的RAM数量。如果程序中利用例子中内存分配方案（FreeRTOS 源代码提供的），这个值仅仅适用这些。参考内存管理 部分获得更过细节.

 

configMAX_TASK_NAME_LEN

当创建一个任务，能够给予描述任务名称的最大容许长度。这个长度指定符号数目，包括NULL终止字节。

 

configUSE_TRACE_FACILITY

设置为1，使用可视化追踪功能。设置为0，就不使用。如果使用可视化追踪，必须提供追踪缓冲区。

 

configUSE_16_BIT_TICKS

时间片（内核开始执行后，时间片中断的次数）来测量时间。时间片计数器定义为可用的portTickType.类型。

定义configUSE_16_BIT_TICKS为1，将使portTickType定义为16位无符号类型。定义为0，将是32位无符号类型。 使用16位类型，将使在16位或8位单片机大幅度提高性能。但是，这样限制了最大指定可用时间周期（65535时间片）。然而，假定时间片频率为250Hz，一个任务在16位上，最大延时或中断时间位262秒，而32位为17179869秒。 

configIDLE_SHOULD_YIELD

这个参数控制任务与空闲任务优先级相同时的行为。仅仅有以下影响：

1. 使用优先级调度
2. 用户程序创建的任务，运行在空闲任务一样的优先级

任务在时间片轮转中，使用同一优先级。假定没有更高优先级的任务，这样每一个任务，在空闲优先级下，将被分配相同数量的处理时间。如果，他们的优先级高于空闲任务的优先级，那么这种情况更是如此。 当任务处于空闲优先级下的行为，会有稍许不同。当configIDLE_SHOULD_YIELD设置为1时，当其他在空闲优先级的任务准备运行时，空闲任务将立刻让出CPU。当程序的任务调度可用时，要确保空闲任务能够执行的最少时间以上。这个行为，产生了不好的影响（根据应用程序的需要），如下描述：

上述图表表明，四个在空闲优先级的任务执行模型。任务A, B,和C，是应用程序任务。任务 I是空闲任务。上下文切换在T0, T1....T6规律的周期间发生。当空闲任务执行时，任务A准备执行，但是空闲任务已经占去了当前时间片的部分时间。结果是，任务I 和任务A共同分享一个时间片。任务B 和任务C比任务A获得更多的执行时间。

这些可以通过如下避免：

1. 如果合适，可以使用空闲钩子代替在空闲优先级的分开任务。创建程序任务的优先级高于空闲优先级。
2. 设置configIDLE_SHOULD_YIELD为1

设置configIDLE_SHOULD_YIELD为1，将阻止空闲任务让出执行时间直到它的时间片用完。这就确保了所有在空闲优先级的任务分配了相同数量的执行时间。这是以分配给空闲任务更高比例的执行时间为代价。 

configUSE_MUTEXES

设置为1，将使用互斥功能；设置为0，将不使用。读者应该明白FreeRTOS.org 功能中互斥型和二进制型信号量之间的不同。

 

configUSE_RECURSIVE_MUTEXES

设置为1，将使用递归互斥功能；设置为0，将不使用。

 

configUSE_COUNTING_SEMAPHORES

设置为1，将使用计数器型信号量功能；设置为0，将不使用。

 

configUSE_ALTERNATIVE_API

设置为1，将包含替代队列函数；设置为0，将不包含。替代API在queue.h头文件中有详细的描述。

 

configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW

The 堆栈溢出检测 这页中有详细的细节描述。

 

configQUEUE_REGISTRY_SIZE

队列记录有两个功能，都这涉及到内核相关的调试：

1. 允许一个队列相关的名称，可以在GUI调试中容易定义。
2. 包含了调试器所需的信息，来定位每个记录的队列和信号量。

队列记录除了进行内核相关的调试外，没有什么目的。 configQUEUE_REGISTRY_SIZE定义了可以记录的队列和信号量的最大数目。这些仅能够在使用内核相关调试时需要记录的。查看API中vQueueAddToRegistry() 和 vQueueUnregisterQueue()参考文档，获得更多信息。 

configUSE_CO_ROUTINES

设置为1，将使用（协同例程）合作轮转式程序；设置为0，将不使用。当使用时，必须把Croutine.c包含进去项目中。

 

configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES

合作式应用程序中可用的优先级数目。 任何合作式程序可使用同一优先级。任务分别设置优先级——参考configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES.

configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY and configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY

configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY一般适用于Cortex-M3, PIC24, dsPIC and PIC32 接口。 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY一般PIC32和Cortex M3 接口中可用。其他接口将很快更新。

Cortex M3 使用着请注意部分结尾特别说明的地方。

configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY应该设置为最低优先级。

注意如下讨论中，以"FromISR" 结尾的API函数仅能够在中断服务函数中调用。

那些仅仅设置configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY的接口

内核本身为 configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY设置优先级。调用API函数的中断，也必须以这个优先级执行。没有调用API函数的中断，可以有更高的优先级，因此内核调动，他们执行从不延时（在他们硬件限制的范围内）。 那些在这两种情况下：

configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY and configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY执行的接口。

内核本身为configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY设置优先级。可以设置configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY为从调用FreeRTOS.org API 函数的中断设置更高的优先级。

可以设置configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY高于 （一个很高优先级的水平）configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY来获得 中断全嵌套模式。 没有调用API函数的中断可以在高于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 优先级下执行，因此是不会被内核执行延时。 例如，假定一个微控制器，为8级中断优先级水平——0是最低优先级，7为最高（参考Cortex M3用户在这部分的结尾特别注意的地方）。如下图片，描述了在每一个优先级下什么可以和什么不可以，两个常量被设置为4和0。

中断优先级配置例子

这些参数配置允许很灵活的中断处理：

• 中断处理的任务，像系统里其他任务一样，书写和分配优先级。这些任务都是被一个中断激活。ISR本身编写的应该尽可能的短小——仅仅为了唤醒更高优先级的任务而占用RAM。ISR返回，直接进入要唤醒的任务——因此中断处理是及时的好像所有是中断本身做的一样。这样的好处是：执行处理的任务时，所有的中断都允许。

  执行 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY的接口提供更多——在内核中断和configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 之间允许全嵌套模式嵌套和程序调用API函数。中断优先级在configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY执行从不延时。

   

• 运行在高于系统调用最大优先级的ISR，从不会被内核本身屏蔽，所以他们的响应性不被内核功能所影响。对于那些需要瞬间高精度的中断来说是个好方法——例如：执行发动机换向的中断。然而，这样的ISR不能够使用FreeRTOS.org API函数

为了利用这个方案，应用程序必须遵守如下原则：任何使用FreeRTOS.org API的中断必须设置为同一优先级，像内核（configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY配置的一样），或者处于或低于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY（为了接口包含了这个功能）。

Cortex M3 用和特别要注意的地方： 记住,Cortex M3 核心数值上使用低优先级来代替高优先级的中断（这样看起来反常规和容易忘记）。如果希望分配够中断一个低优先级，不要分配为0优先级（或其他低数值），因为这样实际上在系统中这个中断为最高优先级——如果设置优先级在configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY可能使系统崩溃。 在Cortex M3核心 最低优先级实际上是255——然而不同于 Cortex M3 卖主说明的不同数目的优先级位和支持库函数（期待优先级使用不同方法指定）。例如在STM32 ，在ST驱动库中能够指定的最低优先级是15——最高优先级可以指定为0。