FreeRTOS移植详解

一、前言

本文旨在讲解FreeRTOS在STM32单片机上的移植步骤，对于FreeRTOS在其他单片机上的移植已具有一定的参考意义。相信读者在看完这篇文章后，一定会有所收获！

文末附有相关资料连接，有需要的读者可以自行下载。

二、FreeRTOS源码初探

（一）、FreeRTOS源码的下载获取

FreeRTOS的真身在哪里呢？

可以到FreeRTOS官网下载，这是官网的下载链接：

FreeRTOS - Market leading RTOS (Real Time Operating System) for embedded systems with Internet of Things extensions

打开以上链接后，按照图示步骤下载FreeRTOS源码

 

 由于以上链接打开的时候较慢，我已经将下载好的源码上传至百度网盘，读者可以直接下载。

链接：https://pan.baidu.com/s/1_eubBSplXnkEzSvNfqbrRg?pwd=zxf1 
提取码：zxf1 
--来自百度网盘超级会员V3的分享

下载后相关文件夹里会出现以下内容：

 

至此我们就得到了FreeRTOS源码！

 （二）、FreeRTOS文件初探

现在我们已经得到了FreeRTOS的源码，下面我们来看一下这个文件夹里的源码文件，初步了解一下这些文件的大致内容。

可以看出 FreeRTOS源码中有两个文件夹，4个HTML格式的网页和一个txt文档，HTML网页和 txt文档知道是什么东西了，重点在于上面那两个文件夹:FreeRTOS和FreeRTOS-Plus，这两个文件火里面的东西就是 FreeRTOS的源码。

注意观察就会知道， FreeRTOS和FreeRTOS-Plus，存在两个版本，怎么还会冒出一个“-Plus”版本？

我们知道苹果从Iphone6 以后分为了两个版本，区别就是 Plus比普通的功能多一点，配置强大一点。现在FreeRTOS也这么分，是不是Plus版本比FreeRTOS功能强一点啊，强大到哪里?是不是源码都不同了呀? 

 下面我们就一起来揭晓这个答案！

1、FreeRTOS文件夹

FreeRTOS文件夹中有三个文件夹，Demo、License和 Source，从名字上就可以很容易的得出他们都是些什么。

（1）、Demo文件夹

相信学习嵌入式的你，会敏锐地发现这个文件夹里包含了多种MCU适用的Demo。 其中就有ST的F1、F4和F7的相关例程，这对于我们学习来说是非常友好的，我们在移植的时候就会参考这些例程，这里我用的STM32F767的芯片，但是是可以用F407的工程的，因为他们都是Cortem-M4F的内核。

 （2）、License文件夹

查阅相关资料，我了解到这个文件夹里面就是相关的许可信息，要用FreeRTOS做产品的得仔细看看，尤其是要出口的产品。

（3） 、Source文件夹

悄悄告诉你，这就是FreeRTOS本尊了！！！！

 

以上就是FreeRTOS 的源码文件，也是我们以后打交道的，可以看出，相比于UCOS来说FreeRTOS的文件非常少!

include文件夹是一些头文件，移植的时候是需要的，下面的这些.C文件就是FreeRTOS的源码文件了，移植的时候肯定也是需要的。

重点来看一下portable这个文件夹，我们知道FreeRTOS是个系统，归根结底就是个纯软件的东西，它是怎么和硬件联系在一起的呢?

软件到硬件中间必须有一个桥梁，portable 文件夹里面的东西就是FreeRTOS系统和具体的硬件之间的连接桥梁!不同的编译环境，不同的MCU，其桥梁应该是不同的，打开portable文件夹，如图所示: 

 从上图中可以看出FreeRTOS针对不同的编译环境和 MCU都有不同的“桥梁”，这里就以MDK编译环境下的STM32F767为例。

MemMang 这个文件夹是跟内存管理相关的，我们移植的时候是必须的！

Keil文件夹里面的东西肯定也是必须的,但是我们打开Keil文件夹以后里面只有一个文件: See-also-the-RVDS-directory.txto这个txt文件是什么鬼?别急嘛!

看文件名字"See-also-the-RVDS-directory",意思就是参考RVDS文件夹里面的东西!哎，好吧，在打开RVDS文件夹，如图所示:

RVDS文件夹针对不同的架构的MCU做了详细的分类，我这里的STM32F767就参考ARM_CM7，打开ARM_CM7中的r0p1文件夹，如图所示:

ARM_CM4F有两个文件，这两个文件就是我们移植的时候所需要的

2、FreeRTOS-Plus文件夹

与FreeRTOS一样，FreeRTOS-Plus也有Demo和Source，Demo都大同小异，这里就不做详解，里面一定是一些例程！

所以这里我们就着重看一下Source文件夹

 

可以看出，FreeRTOS-Puls中的源码并不是FreeRTOS系统的源码。是在这个FreeRTOS系统上另外增加的一些功能代码，比如CLI、FAT、Trace等等。就系统本身而言，和FreeRTOS里面的一模一样的，所以我们如果只是学习FreeRTOS这个系统的话，FreeRTOS-Plus就没必要看了。 

 三、FreeRTOS移植

（一）、准备工作

1、准备基础工程

要移植FreeRTOS，肯定需要一个基础工程，基础工程越简单越好，这里我准备使用STM32入门时学的跑马灯实验来作为基础工程。

2、FreeRTOS系统源码 

根据上面提供的下载链接或官网获取到FreeRTOS源码

 （二）、FreeRTOS移植

1、向工程中添加相应的组件

（1）、添加FreeRTOS源码

step1：在基础工程中新建一个名为FreeRTOS的文件夹，如图所示：

step2：创建FreeRTOS文件夹以后就可以将FreeRTOS的源码添加到这个文件夹中，添加后如图所示：

step3：前文已经讲过protable文件夹，所以这里我们只需要留下keil、MemMang和RVDS这三个文件夹，其他的都可以删除。完成后的结果是：

2、向工程分组中添加文件

打开基础工程，新建分组FreeRTOS_CORE和FreeRTOS_PORTABLE，然后向这两个组添加文件。

step1:打开工程，新建分组

step2：向这两个分组中添加文件

我想重点和大家分享一下FreeRTOS_PORTABLE分组中的port.c和heap_4.c是怎么来的?

port.c是RVDS文件夹下的夹下的 ARM_CM7中的文件，因为STM32F767是Cortex-M7内核并且带有FPU，因此要选择ARM_CM7中的port.c文件。heap_4.c是MemMang文件夹中的，前面说了MemMang是跟内存管理相关的，里面有5个c文件: heap_1.c、heap_2.c、heap_3.c、heap_4.c和 heap_5.c。

这5个c文件是五种不同的内存管理方法，就像从北京到上海你可以坐火车、坐飞机，如果心情好的话也可以走路，反正有很多种方法，只要能到上海就行。这里也一样的，这5个文件都可以用来作为FreeRTOS 的内存管理文件，只是它们的实现原理不同，各有利弊。

这里我们选择heap_4.c，至于原因，大家可以了解一下FreeRTOS的内存管理，自然就知道原因了。这里就先选择heap_4.c，毕竟本章的重点是FreeRTOS的移植。

3、添加相应的头文件路径

添加完FreeRTOS源码中的C文件以后还要添加FreeRTOS源码的头文件路径，头文件路径如图所示:
step1:

step2:

step3:

step4：头文件路径添加完成以后编译一下，看看有没有什么错误，结果会发现提示打不开“FreeRTOSConfig.h”这个文件，如图所示:

啊……竟然出错了！！！！

如何解决以上错误呢？首先得分析一下错误的原因。

这是因为缺少FreeRTOSConfig.h文件，这个文件在哪里找呢?你可以自己创建，显然这不是一个明智的做法。我们可以找找FreeRTOS的官方移植工程中会不会有这个文件，打开FreeRTOS针对STM32F756的移植工程文件，文件夹是CORTEX_M7_STM32F7_STM32756G-EVAL_IAR_Keil，打开以后如图所示:

果然!官方的移植工程中有这个文件，二话不说复制到我们的工程中去，至于复制到什么地方大家可以自行决定，这里我为了方便放到了FreeRTOS源码中的include文件夹下。

 

 FreeRTOSConfig.h是何方神圣?

看名字就知道，他是FreeRTOS的配置文件，一般的操作系统都有裁剪、配置功能，而这些裁剪及配置都是通过一个文件来完成的，基本都是通过宏定义来完成对系统的配置和裁剪的，关于FreeRTOS的配置文件FreeRTOSConfig.h大家可以查阅相关资料进行进一步了解。

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至此，RTOS的移植已经大功告成！！！！

如果编译报错，可能是F4的芯片移植会出现以下错误，读者可看下一篇文章教你如何解决

四、结语

以上就是FreeRTOS的移植全过程，希望我的分享对你有所帮助！