初识 Free RTOS

一、FreeRTOS简介

        Free RTOS（Real Time Operating System，实时操作系统），顾名思义，一款免费的实时操作系统。作为一种专门设计用于处理实时任务的操作系统。与通用计算机上运行的桌面操作系统（如Windows、Linux）不同，RTOS专注于提供对实时性能和响应时间的支持。那么，为什么要学习Free RTOS呢？

        之前，所学习的51、32单片机，都是对裸机进行操作编程。即不加入任何 RTOS （Real Time Operating System 实时操作系统）的程序。常用的 RTOS 有国外的FreeRTOS、 μC/OS、RTX 和国内的 RT-Thread 等，其中尤以国外开源且免费的 FreeRTOS 的市场占有率最高。

        所谓裸机，通常指的是在没有操作系统（OS）支持的环境中直接运行程序的状态。换句话讲，也就是说裸机开发是一种在没有操作系统或者其他软件中间层的情况下，直接操作硬件的软件开发方式

          在裸机开发中，程序员需要编写直接与硬件交互的代码，包括底层初始化、时钟、中断服务程序、外设控制等。与在有操作系统的环境中相比，裸机开发对硬件的了解程度更为深入，同时也需要处理更多的底层细节。

裸机开发的缺点：

（1）实时性差：裸机编程都在一个死循环中，程序轮流执行，所有任务优先级相同，但所有任务可以被中断打断

（2）CPU利用率低：一旦遇到Delay函数，CPU就会进行空等待，没有任务调度器，使CPU利用率低

（3）结构臃肿：所有任务都放在无限循环内

 而实时操作系统可以很好的解决这些缺点，提供对实时性能和响应时间的支持，优点如下：

（1）分而治之：实现功能划分为多个任务，而每个任务又是一个独立的无限循环

（2）任务调度：RTOS包含一个任务调度器，能够有效地管理多个任务的执行。它负责按照优先级或其他调度算法，决定哪个任务在何时执行。当遇到阻塞态时，当前任务交出CPU使用权，CPU转去处理下一个任务

（3）抢占式：任务可以有软件指定优先级，高优先级的任务可以抢占低优先级的任务。同样，中断可以打断任一优先级的任务

（4）任务堆栈：每个任务都有自己独立的栈空间，用于保存局部变量以及任务的上下文信息

Free RTOS基于上层优点，同时还拥有其他特点，使得F