FreeRTOS实时操作系统（一）RTOS的基本概念

系列文章

FreeRTOS实时操作系统（一）RTOS的基本概念

FreeRTOS实时操作系统（二）任务创建与任务删除（HAL库）

FreeRTOS实时操作系统（三）任务挂起与恢复

FreeRTOS实时操作系统（四）中断任务管理

FreeRTOS实时操作系统（五）进入临界区、任务调度器挂起与恢复

FreeRTOS实时操作系统（六）列表与列表项

FreeRTOS实时操作系统（七）时间片调度及RTOS的滴答定时器

FreeRTOS实时操作系统（八）任务状态查询及时间统计函数

FreeRTOS实时操作系统（九）时间延时函数及消息队列

FreeRTOS实时操作系统（十）信号量

FreeRTOS实时操作系统（十一）队列集

FreeRTOS实时操作系统（十二）事件标志组

FreeRTOS实时操作系统（十三）任务通知

FreeRTOS实时操作系统（十四）软件定时器

FreeRTOS实时操作系统（十五）Tickless低功耗模式

FreeRTOS实时操作系统（十六）内存管理

---

---

前言

最近买了把75系列的机械键盘，没有数字区域，想起来稚辉君曾经做过一把客制化键盘，于是下载了资料准备学一学，网上很多开源的都是用的ATMEGA32U4制作的，稚辉君用stm32f103cbtx就做出来了，让我很佩服，打开资料后发现软件部分涉及到了操作系统，于是打算学一下FreeRTOS。

大部分还是参考正点原子的教程，本篇只是一些基本概念，无具体代码内容学习

---

操作系统分类

实时操作系统：能及时的响应外部事件请求，并能控制所有实时设备和实时任务协调运行，且能在一个规定的时间内完成对事件的处理。（按系统完成任务的时间的严格程序分为强实时与弱实时）

分时操作系统：按时间片轮转完成各个任务，任务没有优先级，这种系统就称为分时操作系统。（感觉像平时的while循环里面放一堆，裸机开发）

编程风格纠正

1. 变量定义
   一般前面加上该变量的类型，如：char cTemp；
   char：c，short：s，long：l，无符号类型加u，指针加p，结构体或者任务句柄加x。

2. 函数名
   函数名包含了函数返回值的类型、函数所在的文件名以及函数的功能，如果是私有的函数，还会加prv前缀。
   举例:
   xTaskCreate()函数的返回值为任务句柄，在Task.c中定义，作用是创建任务;
   vTaskPrioritySet()函数的返回值为void，在Task.c中定义，作用是设置优先级;

3. 宏
   在FreeRTOS中，宏用大写字母表示，并配有小写字母前缀，指示该宏在哪个头文件定义。
   举例
   portMAXDELAY，位于portable.h;
   贯穿FreeRTOS的整个代码表示0与1的宏如下:
   pdTRUE 1
   pdFALSE 0
   pdPASS 1
   pdFAIL 0

FreeRTOS介绍

全称：免费的实时操作系统（Real-time operating system for microcontrollers）

内核4k-9k之间，大部分器件都放的下，可裁剪，轻量级，易移植

裸机开发需要精心设计程序流执行，多任务系统反而简单了，这种逻辑设计被简化了

内部任务也有各自的优先级，通过不停调度实现分时执行各个任务，中断可以打断任意任务。
任务的数值越大优先级越高，与中断相反，且实现优先级的方法有硬件和软件
任务数量没有限制，但是因为要分配器件的内存给任务堆栈保存数据用，所以还是有硬件限制

任务调度方式

1.抢占式调度：整个过程就是在高优先级任务抢占，阻塞挂起等操作，任务在就绪和运行之间切换

2.时间片轮换：设置同优先级的任务享有同等的CPU时间，即时间片，一个时间片即SysTick中断周期

没有用完的时间片不再使用了，如Task3遇到阻塞的话（系统延时或者等待信号），剩下的时间片就丢了，直接运行下一个任务。
每个任务都享有同等的时间片，不管任务运行了几次while循环，反正就运行一个时间片就切换到下一个任务了。

3.还有一种叫协程式调度（轮询，变回裸机开发了），不常用吧。

任务状态

不同状态之间的转换：

任务的列表：当某个位置为1时，代表所对应的优先级就绪列表有任务存在

系统运行会从上往下找，上面的优先级高，寻找就绪态的任务

总结

先简单了解一下RTOS的基本情况，后面关于移植有直接手动移植的，还有利用HAL库生成的，我偏向第二种，简单学习了一下发现内容还很多，之后详细总结一篇。