FreeRTOS

RTOS(Real Time Operating System)，当有外部事件发生时，能够快速响应，调度一切可利用资源，控制实时任务协调一致的运行。

裸机开发：一次只能处理一个任务，无法执行并发处理；代码复杂的情况下，中断响应较快，但同时应对多个中断，不定因素较强，精度低；开发效率较差，需要考虑大量因素，代码复杂时可读性差；适用于简单，功能、资源有限的场景

实时操作系统：利用时间管理和优先级调度提供多任务支持；任务调度可以快速响应事件；开发效率较高，不同任务执行不同功能，代码模块化，可读性好；复杂功能，完全囊括了裸机开发。

实时操作系统和计算机操作系统的区别

目前计算机主流操作系统：

• Windows 个人桌面操作系统
• MacOS 个人桌面操作系统(苹果)
• Linux 小型设备，计算机，移动终端

Windows系统兼容性最强，可以兼容几乎所有软件，适合普通办公和娱乐

MacOS系统的图像处理能力，软件开发能力较强，适合软件开发人员，前端开发人员使用。

Linux系统的可裁剪性，安全性高，开源，可定制，适合极客或黑客

Windows和MacOS虽然功能强大，但是占用内存过大，消耗内存过高，不适合嵌入式开发

嵌入式实时操作系统：RTOS专注于轻量级，实时性，稳定性，相较于主流计算机操作系统，RTOS有更严格的时间控制和响应速度，成本低能耗低，适合嵌入式领域

stm32：FreeRTOS，RT-Thread，U-cosii

国产芯片：HarmonyOS，AliOS

FreeRTOS介绍

FreeRTOS是RTOS的一种，尺寸非常小，可运行于微控制器上，但其使用并不限于微控制器应用

微控制器是尺寸小，资源受限的处理器，它在单个芯片上包含了处理器本身、用于保存要执行的程序的只读存储器(ROM或Flash)、执行程序所需的随机存取存储器(RAM)。一般情况下，程序直接从只读存储器执行

FreeRTOS为可调整的实时示例生成器内核，专为小型嵌入式系统设计。其特点包括

• FreeRTOS示例生成器内核——优先式、合作式及混合式配置选项。
• 官方支持27种架构(ARM7和ARM Cortex M3每个算一种架构)。
• FreeRTOS-MPU支持Cortex M3存储器保护单元(MPU)。
• 设计目标为小尺寸、简单和易用。一般来说，示例生成器内核二进制映像大约为4k到9k
• 代码结构极易移植，主要用C编写。
• 支持任务和协同例程
• 可通过队列、二进制信号量、计数信号量、递归信号量、互斥量在任务间、任务与中断间通信和同步
• 互斥量有优先级继承
• 支持高效的软件定时器
• 强大的执行跟踪功能
• 栈溢出检测选项
• 预配置的示例应用，用于选定的单板电脑，可直接使用，加快学习曲线
• 免费论坛支持，或可选择商业支持和授权
• 可创建的任务数无软件限制
• 可使用的优先级数无软件限制
• 优先级指定无限制--可为多个任务制定同一优先级
• 免费的开发工具可用于很多支持的架构
• 免费的嵌入式软件源码
• 免版税
• 可从标准的Windows主机交叉开发

多任务相关概念

• 什么是任务：任务就是线程，是一个逻辑概念，为实现某一目的而进行的一系列操作，任务是RTOS的基本组成单位
• 任务的优先级