从零开始掌握FreeRTOS（序）裸机与RTOS的区别

目录

裸机系统

RTOS（实时操作系统）

举例分析

裸机系统

RTOS

对比

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        RTOS，是中文名叫做 实时操作系统 ，这个专栏的主要内容则是掌握 FreeRTOS 。接下来，我们来对比一下它和裸机系统的区别，以及了解RTOS的优势，让我们清晰地认识到为什么要学习RTOS。

         RTOS，是中文名叫做 实时操作系统 ，这个专栏的主要内容则是掌握 FreeRTOS 。接下来，我们来对比一下它和裸机系统的区别，以及了解RTOS的优势，让我们清晰地认识到为什么要学习RTOS。

裸机系统

        裸机系统，我们在main函数中的while循环里实现的功能，就是逻辑系统的实现方式。也就是安顺序执行每个功能并无限地循环下去。

        像上述的那种执行方式，无限的循环执行固定的内容，也叫做轮询系统。

        如果出现需要立刻响应的情况，我们可以通过中断来打断正在执行的任务，优先执行中断，然后再继续执行未完成的任务。当然，中断也会被优先级更高的中断打断。

RTOS（实时操作系统）

        RTOS，是由操作系统的调度器判断执行哪个任务，每个任务都是无限循环，任务间按优先级执行，高优先级任务就绪，则放弃低优先级去执行高优先级。在此任务完成之后再执行低优先级任务，以此类推。通过这样的方式，可以在宏观上达到多个任务同时执行的效果。

        而我们要学习的 FreeRTOS 包含以下特点；

        1. FreeRTOS 是一款开源免费的RTOS，因为它免费且开源；

        2. FreeRTOS 具有可裁剪的优点，这意味着我们可以根据需求来对 FreeRTOS 进行各种修剪以适应用户的使用要求；

        3. FreeRTOS 作为一款轻量级的操作系统，其源代码量只有 9000+ 行，使其能够轻易部署在硬件要求低的产品上，进一步提升了 FreeRTOS 的可移植性。

        4. FreeRTOS 本身对于任务的数量和优先级并没有做出限制，多个任务可以在同一优先级下；需要注意的是，FreeRTOS 系统本身对任务的数量和优先级内容没有限制，但如果使用硬件本身的优先级定义的话，则需要根据硬件的支持来定义这些内容。

        5. FreeRTOS 支持抢占式、协程式（该方式目前已暂停支持）、时间片轮转等任务调度算法来管理任务的执行。

        6. 所有任务都是死循环，由任务调度算法来管理每个任务的运行情况。

        7. 在当前任务进入等待的情况下，CPU会被释放出来，使其可以执行其它低优先级任务。

举例分析

        接下来，让我们模拟一个场景：早上，我们一边吃饭一边和朋友在手机上聊天，突然发现要迟到了，于是我们立刻起身离开家，坐车前往目的地。

        上述过程我们可以分别用裸机系统和RTOS来模拟：

裸机系统

        我们一直在执行吃饭的任务，朋友的消息就相当于中断，迟到就像标志位，当标志位置位的条件满足后，我们就出门打车，然后一直等待到达目的地，期间偶尔回一下朋友的消息。

RTOS

        将吃饭定为一个任务，回朋友消息为一个任务，回消息的优先级更高，以求及时回信息；出门打车到达目的地也是一个任务，其优先级最高。在执行出门坐车的任务时，在等待到达目的地的时间里，我们规划了一下之后的行程。

对比

        因为 RTOS 对任务的调度管理，使得CPU工作的效率变高，这点直接反映在坐车时可以做其他事情上。而裸机系统为了防止出现问题，中断中只能处理一些耗时很少的事情，只能一板一眼地做完一件事情之后才能做下一件事，顶多回个消息。

        总的来说，RTOS 的优越之处在于对CPU的高效利用上，还有实时响应、多任务并行、资源管理优化等优点。

        综上所述，裸机系统适用于逻辑简单的场景，而在一些大型、复杂的环境下，RTOS则是我们的不二之选。