freeertos如何裁剪内核

在 FreeRTOS 中裁剪内核可以通过以下几个步骤进行：

**一、确定需求**

首先明确你的应用程序的具体需求，考虑以下因素：

1. 任务数量：确定系统中需要同时运行的任务数量。如果任务数量较少，可以减少内核中用于任务管理的资源分配。

2. 任务优先级：如果你的应用对任务优先级的要求不高，可以简化优先级管理机制。

3. 内存需求：评估应用程序所需的内存大小，以便裁剪内核以适应有限的内存资源。

4. 功能需求：确定是否需要特定的内核功能，如时间片调度、队列、信号量等。如果某些功能不需要，可以将其从内核中移除。

**二、配置文件修改**

FreeRTOS 提供了一系列的配置文件，通过修改这些文件可以实现内核裁剪。

主要的配置文件有 `FreeRTOSConfig.h`：

1. 任务相关配置：

- `configMAX_PRIORITIES`：设置系统中支持的任务优先级数量。如果你的应用不需要很多优先级级别，可以减小这个值。

- `configMINIMAL_STACK_SIZE`：定义任务的最小栈大小。根据任务的实际需求调整这个值，以减少内存占用。

2. 内核功能配置：

- `configUSE_PREEMPTION`：决定是否使用抢占式调度。如果你的应用对实时性要求不高，可以设置为 0，禁用抢占式调度。

- `configUSE_TIME_SLICING`：控制是否使用时间片调度。如果不需要时间片调度，可以设置为 0。

- `configUSE_QUEUES`、`configUSE_MUTEXES`、`configUSE_COUNTING_SEMAPHORES` 等：根据是否需要相应的内核对象来设置这些配置项。

使用配置文件 FreeRTOSConfig.h 进行定制。每个 FreeRTOS 应用都必须包含这个头文件，用户根据实际应用来裁剪定制 FreeRTOS 内核。这个配置文件是针对用户程序的，而非内核，因此配置文件一般放在应用程序目录下，不要放在 RTOS 内核源码目录下。典型的 FreeRTOSConfig.h 配置文件定义如下所示

#ifndef FREERTOS_CONFIG_H
#define FREERTOS_CONFIG_H
/*Here is a good place to include header files that are required across yourapplication. */
#include "something.h"
#define configUSE_PREEMPTION 1
#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 0
#define configUSE_TICKLESS_IDLE 0
#define configCPU_CLOCK_HZ 60000000
#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_16_BIT_TICKS 0
#define configIDLE_SHOULD_YIELD 1
#define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 1
#define configUSE_MUTEXES 0
#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES 0
#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES 0
#define configUSE_ALTERNATIVE_API 0/*Deprecated! */
#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE 10
#define configUSE_QUEUE_SETS 0
#define configUSE_TIME_SLICING 0
#define configUSE_NEWLIB_REENTRANT 0
#define configENABLE_BACKWARD_COMPATIBILITY 0
#define configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS 5
/*Hook function related definitions. */
#define configUSE_IDLE_HOOK 0
#define configUSE_TICK_HOOK 0
#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 0
#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK 0
/*Run time and task stats gathering related definitions. */
#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 0
#define configUSE_TRACE_FACILITY 0
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 0
/*Co-routine related definitions. */
#define configUSE_CO_ROUTINES 0
#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES 1
/*Software timer related definitions. */
#define configUSE_TIMERS 1
#define configTIMER_TASK_PRIORITY 3
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH 10
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH configMINIMAL_STACK_SIZE
/*Interrupt nesting behaviour configuration. */
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY (dependent of processor)
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY (dependent on processor and application)
#define configMAX_API_CALL_INTERRUPT_PRIORITY (dependent on processor and application)
/*Define to trap errors during development. */
#define configASSERT((x))if((x)==0)vAssertCalled(__FILE__,__LINE__)
/*FreeRTOS MPU specific definitions. */
#define configINCLUDE_APPLICATION_DEFINED_PRIVILEGED_FUNCTIONS 0
/*Optional functions - most linkers will remove unused functions anyway. */
#define INCLUDE_vTaskPrioritySet 1
#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet 1
#define INCLUDE_vTaskDelete 1
#define INCLUDE_vTaskSuspend 1
#define INCLUDE_xResumeFromISR 1
#define INCLUDE_vTaskDelay until 1
#define INCLUDE_vTaskDelay 1
#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1
#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 1
#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 0
#define INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle 0
#define INCLUDE_xTimerGetTimerDaemonTaskHandle 0
#define INCLUDE_pcTaskGetTaskName 0
#define INCLUDE_eTaskGetState 0
#define INCLUDE_xEventGroupSetBitFromISR 1
#define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall 0
/* Aheader file that defines trace macro can be included here. */
#endif/*FREERTOS_CONFIG_H*/

这段内容对 FreeRTOS 配置文件`FreeRTOSConfig.h`中的各个参数进行了说明，主要分为调度、任务、任务通知、互斥量、信号量、队列、钩子函数、运行时统计、协程、定时器、中断嵌套、断言、MPU 和可选函数等十四个方面的参数。知道每个参数的作用和设置方式，在进行内核裁剪时要根据应用程序具体需求和硬件平台限制调整这些参数

**四、编译和测试**

完成配置文件的修改后，进行编译和测试。确保裁剪后的内核能够满足应用程序的需求，并且没有引入新的错误。在测试过程中，可以使用调试工具来监测内核的行为和资源使用情况。 需要注意的是，在裁剪 FreeRTOS 内核时，要谨慎操作，确保不会影响系统的稳定性和可靠性。同时，建议在进行裁剪之前，充分了解 FreeRTOS 的架构和配置选项，以便做出合理的决策。