freertos源碼詳解與應用開發

① MQX，FreeRTOS以及ucOS各自有哪些優缺點

MQX與FreeRTOS都是開源免費的實時嫌檔操作系統，商業應廳蘆用免費。MQX有NXP公司長期支持，其中MQX系統有RTCS、文件系統MFS、USB主扮者帶機/設備協議棧等配套軟體集合。大大縮短軟體開發周期，應用於多種平台；FreeRTOS是不多的同時具有實行性，開源性，可靠性，易用性，多平台支持等特點的嵌入式操作系統。目前，FreeRTOS已經發展到支持包含X86，Xilinx，Altera等多達30種的硬體平台。μC/OS-III是專門為計算機的嵌入式應用設計的，μC/OS-III 具有執行效率高、佔用空間小、實時性能優良和可擴展性強等特點， 最小內核可編譯至 2KB 。uC/OS-III是最新的RTOS，評估應用免費，商業開發需付費，包含多種套件文件系統、GUI、TCP/IP組件等。

② 嵌入式C語言重點知識點

嵌入式C語言重點知識點

嵌入式linux

嵌入式Linux 是將日益流行的Linux操作系統進行裁剪修改，使之能在嵌入式計算機系統上運行的一種操作系統。Linux做嵌入式的優勢，首先，Linux是開放源代碼;其次，Linux的內核小、效率高，可以定製，其系統內核最小隻有約134KB;第三，Linux是免費的OS，Linux還有著嵌入式操作系統所需要的很多特色，突出的就是Linux適應於多種CPU和多種硬體平台而且性能穩定，裁剪性很好，開發和使用都很容易。同時，Linux內核的結構在網路方面是非常完整的，Linux對網路中最常用的TCP/IP協議有最完備的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的乙太網絡，以及無線網路，Token Ring(令牌環網)、光纖甚至衛星的支持。

移植步驟：

1.Bootloader的移植;

2.嵌入式Linux操作系統內核的移植;

3.嵌入式Linux操作系統根文件系統的創建;

4.電路板上外設Linux驅動程序的編寫。

WinCE

WinCE是微軟公司嵌入式、移動計算平台的基礎，它是一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統，是基於掌上型電腦類的電子設備操作系統，它是精簡的Windows 95，Win CE的圖形用戶界面相當出色。WinCE是從整體上為有限資源的平台設計的多線程、完整優先權、多任務的操作系統。它的模塊化設計允許它對於從掌上電腦到專用的工業控制器的用戶電子設備進行定製。操作系統的基本內核需要至少200K的ROM。

一般來說，一個WinCE系統包括四層結構：應用程序、WinCE內核映像、板級支持包(BSP)、硬體平台。而基本軟體平台則主要由WinCE系統內核映像(OS Image)和板卡支持包(BSP)兩部分組成。因為WinCE系統是一個軟硬體緊密結合的系統，因此即使CPU處理器相同，但是如果開發板上的外圍硬體不相同，這個時候還是需要修改BSP來完成一個新的BSP。因此換句話說，就是WinCE的移植過程主要是改寫BSP的過程。

Android

Android 是一個包括操作系統，中間件以及一些重要應用程序的專門針對移動設備的層次結構的軟體集。Android 作為一個完全開源的.操作系統，是由操作系統Linux、中間件以及核心應用程序組成的軟體棧。通過 android SDK 提供的 API 以及相應的開發工具， 程序員可以很方便的開發android平台上的應用程序。其整個系統由應用程序，應用程序框架，應用程序庫，Android運行庫，Linux內核(Linux Kernel)五個部分組成。Android操作系統內置了一部分應用程序， 包括電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、通訊錄以及其他的程序，值得一提的是這些所有的程序都是用java編寫的。

移植的主要的工作是驅動，硬體抽象層的移植。為了更好地理解和調試系統，也應該適當地了解上層對硬體抽象層的調用情況。

TinyOS

TinyOS是一個開源的嵌入式操作系統，它是由加州大學的伯利克分校開發出來的，主要應用於無線感測器網路方面。程序採用的是模塊化設計，所以它的程序核心往往都很小，一般來說核心代碼和數據大概在400 Bytes左右，能夠突破感測器存儲資源少的限制。TinyOS提供一系列可重用的組件，一個應用程序可以通過連接配置文件(A Wiring Specification)將各種組件連接起來，以完成它所需要的功能。

嵌入式實時操作系統(RTOS)

在工業控制、 軍事設備、航空航天等領域對系統的響應時間有苛刻的要求，這就需要使用實時系統。當外界事件或數據產生時，能夠接受並以足夠快的速度予以處理，其處理的結果又能在規定的時間之內來控制生產過程或對處理系統作出快速響應，並控制所有實時任務協調一致運行的嵌入式操作系統。故對嵌入式實時操作系統的理解應該建立在對嵌入式系統的理解之上加入對響應時間的要求。

FreeRTOS

FreeRTOS是一個迷你操作系統內核的小型嵌入式系統。作為一個輕量級的操作系統，功能包括：任務管理、時間管理、信號量、消息隊列、內存管理、記錄功能等，可基本滿足較小系統的需要。FreeRTOS任務可選擇是否共享堆棧，並且沒有任務數限制，多個任務可以分配相同的優先權。相同優先順序任務的輪轉調度，同時可設成可剝奪內核或不可剝奪內核。

FreeRTOS 的移植主要需要改寫如下三個文件。

1.portmacro.h

2.port.c

3. port.asm

μTenux

μTenux基於ARM微控制器平台，對uT最適用於ARM Cortex M0-M4系列的微控制器，代碼開源、免費，是一個功能強大的搶占式實時多任務操作系統。μTenux除具有實時嵌入式操作系統的一般特性：可移植性，可固化，可裁剪等特性以外，它還具有如下優點：

(1)微內核。無MMU， ROM/RAM佔用量小，所佔ROM最大60KB，最小10KB;RAM最大12KB，最小2KB;

(2)開源免費;

(3)支持所有32位ARM7/9和Cortex M系列的微控制器;

(4)可配置多達到256個任務以及140個任務優先順序;

(5)有良好的商業支持， T-Engine論壇進行總的維護。

移植主要包括：晶元系統時鍾移植，外設移植和通用輸出/輸入埠的移植以及看門狗模塊移植。由於考慮到內核代碼的重要性以及其在整個移植中的重要意義，且為了整個系統有更好的實時性，可選用匯編語言編寫操作系統的啟動代碼。

VxWorks

VxWorks系統提供多處理器間和任務間高效的信號燈、消息隊列、管道、網路透明的套接字。實時系統的另一關鍵特性是硬體中斷處理。為了獲得最快速可靠的中斷響應，VxWorks系統的中斷服務程序ISR有自己的上下文。VxWorks實時操作系統由400多個相對獨立的、短小精煉的目標模塊組成，用戶可根據需要選擇適當模塊來裁剪和配置系統，這有效地保證了系統的安全性和可靠性。系統的鏈接器可按應用的需要自動鏈接一些目標模塊。這樣，通過目標模塊之間的按需組合，可得到許多滿足功能需求的應用。

移植過程可以參考網路上一些BSP代碼，BSP的英文全稱為board support package，即板級支持包，它的作用是針對特殊的硬體平台，為VxWorks內核提供操作的介面。

μClinux

嵌入式Linux作為一個開放源代碼的操作系統，以價格低廉、功能強大又易移植的特性正在被廣泛應用，μClinux是專門針對沒有MMU的處理器而設計的嵌入式Linux，非常適合中低端嵌入式系統的需求。 在GNU通用公共許可證的授權下，μClinux操作系統的用戶可以使用幾乎所有Linux的API函數，不會因為沒有內存管理單元MMU而受到影響;而且，μClinux在標準的Linux基礎上進行了適當的裁剪和優化，形成了一個高度優化的、代碼緊湊的嵌入式Linux，體積小了，但是仍然保留了Linux的大多數的優點，比如穩定性好、強大的網路功能、良好的可移植性、完備的文件系統支持功能、以及標准豐富的應用程序介面API等，可以支持類似ARM7TDMI等類型多的小巧玲瓏的中央處理器。

eCos

eCos中文翻譯為嵌入式可配置操作系統或嵌入式可配置實時操作系統。適合於深度嵌入式應用，主要應用對象包括消費電子、電信、車載設備、手持設備以及其他一些低成本和攜帶型應用。eCos是一種開發源代碼軟體，無任何版權費用。 eCos最大的特點是模塊化，內核可配置。如果說嵌入式Linux太龐大了，那麼eCos可能就能夠滿足要求。它是一個針對16位、32位和64位處理器的可移植開放源代碼的嵌入式RTOS。和嵌入式Linux不同，它是由專門設計嵌入式系統的工作組設計的。eCos具有相當豐富的特性和一個配置工具，後者能夠讓你選取你所需要的特性。

eCos的軟體分了若乾的模塊，移植工作主要在他的hal層進行，所謂hal(硬體抽象層)就是把和硬體相關的軟體湊到一起。

μC/OS-II

μC/OS-II是一個完整的、可移植、可固化、可裁剪的佔先式實時多任務內核。μC/OS-II絕大部分的代碼是用ANSI的C語言編寫的，包含一小部分匯編代碼，使之可供不同架構的微處理器使用。其結構小巧簡潔且支持搶占式的多任務調度與管理。此實時操作系統管理任務數多達64個，且提供內部程序存儲器管理、系統運行時間管理、多任務實時調度與管理等功能。由於它的作者佔用和保留了8個任務，所以留給用戶應用程序最多可有56個任務。賦予各個任務的優先順序必須是不相同的。這意味著μC/OS-II不支持時間片輪轉調度法。μC/OS-II為每個任務設置獨立的堆棧空間，可以快速實現任務切換。

將μC/OS-II操作系統移植到目標處理器上，需要從硬體和軟體兩方面來考慮。硬體方面，目標處理器需滿足以下條件：

①處理器的C編譯器能產生可重入代碼;

②用C語言可以開/關中斷;

③處理器支持中斷，並且能夠產生定時中斷(通常在10～1000 Hz之間);

④處理器能夠支持容納一定量數據的硬體堆棧;

⑤處理器有將堆棧指針和其他寄存器讀出和存儲到堆棧或內存中的指令。

軟體方面，主要是一些與處理器相關的代碼移植，其分布在OS_CPU.H、OS_CPU_C.C和OS_CPU_A.ASM這3個不同的文件中。

③ FreeRTOS 移栽要點怎麼解決

FreeRTOS 的移植主要需要改寫如下三個文件。

1.portmacro.h

2.port.c

3.port.asm

如果採用的C編譯器允許在C代碼中插入匯編，並且支持用C語言寫中斷處理函數。則port.asm 文件的內容是可以物哪合並到port.c 中的。

下面以將 FreeRTOS 移植到FreeScale 68HCS12內核的單片機為例，開發環境採用：CodeWarriorDevelopment Studio V5.9.0

之所以採用FreeScale 68HCS12 作為示例 CPU，是因為我以前寫過一篇將uC/OS-II移植到FreeScale 68HCS12 核單片機的筆記。採用同樣晌皮的CPU，同樣的開發環境，可以方便我們比較兩種不同實時操作系統的移植代碼的異同。另外，FreeScale 68HCS12 相對ARM、MIPS 等構架要簡單的多。移植代碼量相對來說也要小一些，因此也更容易入門。

portmacro.h

portmacro.h 主要包括兩部分內容，第一部分定義了一系列內核代碼中用到的數據類型。FreeRTOS 與 uC/OS-II 一樣，並不直接使用char、int 等這些原生類型，而是將其重新定義為一系列以port開頭的新類型。在uC/OS-II的移植代碼中，通常採用 typedef 來定義新的類型，而FreeRTOS的作者似乎更喜歡用宏定義。下面是相應的代碼片段。

之所以要搞這兩個宏，是為了利用某些C編譯器的擴展功能對任務函數進行更好的優化。CodeWarrior 並不提供相關的功能，所以在這里任務就是普通的函數。

④ 如何將linux下的程序，移植到freertos中

方法/步驟

• 嵌入式操作系統有分時操作系統和實時操作系統，如果操作系統能夠使計算機系統及時響應外部事件請求，並能控制所有實時設備和實時任務協調運行，且能在一個規定的時間內完成對事件的處理，怎麼這種系統稱為實時操作系統。

  如果系統必須在極其嚴格的時間內完成的任務叫做硬體的實時操作系統，如果不是很嚴格的話就是軟體的實時操作系統。

  

⑤ free rtos和ucos的區別

一、freeRTOS比uCOS II優勝的地方：

1。 內核 ROM和耗費RAM都比uCOS 小，特別是RAM。 這在 單片機 裡面是稀缺資源，uCOS至少要5K以上， 而freeOS用2~3K也可以跑的很好。

2。freeRTOS 可以用協程（Co-routine），減少RAM消耗（共用STACK）。uCOS只能用任務（TASK，每個任務有一個獨立的STACK）。

3。freeRTOS 可以有優先度一樣的任務，這些任務是按 時間片 來輪流處理，uCOSII 每個任務都只有一個獨一無二的 優先順序 。因此， 理論 上講，freeRTOS 可以管理超過64個任鋒猜脊務，而uCOS只能管理64個。

4。freeRTOS 是在商業上免費應用。uCOS在商業上的應用是要付錢的。

二、freeRTOS 不如uCOS的地方：

1。比uSOS簡單，任務間銀滲通訊freeRTOS只支持Queque， Semaphores， Mutex。 uCOS除這些外，還支持Flag, MailBox.

2。uCOS的支持比freeRTOS 多。除 操作系統 外，兆旦freeRTOS只支持TCPIP， uCOS則有大量外延支持，比如FS， USB， GUI， CAN等的支持

3。uCOS可靠性更高，而且耐優化，freeRTOS 在我設置成中等優化的時候，就會出問題。

從別處看來的文章！

⑥ 微型的操作系統有哪些各有什麼特點

微型啟或操作系統（Micro Operating System，Micro OS）是指佔用資源極少、適用於嵌入式設備等小型系統的操作系統。常見的微型操作系統有以下幾種：

1.Contiki：Contiki是一個開源的、基於C語言的微型操作系統，適用於無線感測器網路和物聯網等小型系統。它的特點是佔用內存和處理器資源很少，支持IPv6和6LoWPAN等網路協議。

2.TinyOS：TinyOS是另一個適用於嵌入式設備的開源微型操作系統，主要用於無線感測器網路和物聯網應用。它的特點是佔用資源少，支持事件驅動和組件化編程模型。

3.FreeRTOS：FreeRTOS是一個開源的、用於嵌入式系統的實時操作系統。它的特點是佔用資源較少，支持多種處理器架構和編程語言，適用於需要實時性和可靠性的應用。

4.RIOT：RIOT是一個開源的、基於C語言的微型操作系統，適用於物聯網和嵌入式設備等小型系統。它的特點是佔用資源少，支持多種網路協議和硬體平台。

5.NuttX：NuttX是一個開源的、用於嵌入式系統的實時操作系統，支持多種處理器架構和編程語言。它的特點是佔用資源較並拿少，支悄蔽伍持可定製的內核配置和可插拔的驅動程序。

這些微型操作系統各自有其特點，可以根據實際應用場景選擇最適合的操作系統。

⑦ FreeRTOS功能和特點有哪些

FeeRTOS功能和特點編輯用戶可配置內核功能多平台的支持提供一個高層次的信任代碼的完整性目標代碼小，簡單易用遵循MISRA-C標準的編程規范強大的執行跟蹤功能堆棧溢出檢測沒有限制的任務數量沒有限制的任務優先順序多個任務可以分配相同的優先權隊列，二進制信號量，計數信號燈和遞歸通信和同步的任務優先順序繼承免費開源的源代碼F
eeRTOS原理與實現編輯任務調度機制是嵌入式實時操作系統的一個重要概念，也是其核心技術

⑧ 新人剛剛入門FreeRTOS，想問怎麼在電腦上編譯

不需要什麼頭文件，其實freertos和ucosii這種小型系統一樣，本質是一個大的程序，因此需要它本身的所有源代碼就可以運行了，但是你要彈輸出窗口的話直接在你建的主文件裡面include一下iostream.h或者stdio.h這樣的文件就行了。
你把源碼搞到以後，自己建立一個app.c文件，編寫主函數，在裡面創建任務，簡單地輸出一些字元串，調通了自然就明白了。

⑨ 在學習freertos之前，應學習哪些東西

學習FreeRTOS前的准備工作這里只要做好兩點就可以了。1, 從官網下載最新的程序包2, 官網有FreeRTOS每個函數的API說明，已經相應API的例子，其實源碼的.h文件裡面也有大部分函數的使用例子 教程計劃1 先把自己做的這幾個例子講解一下，關鍵是分析一下源碼，源碼必須得分析，要不知其然不知其所以然。2 然後把官方的這幾個例子講解一下，說這幾個例子的主要目的是充分學習官方是如何使用這個RTOS的，非常有參考價值。3 針對我們板子自己的外設，做一套完整的，基於FreeRTOS的底層驅動，讓這些驅動能夠更加有效的在FreeRTOS下面工作。在學習freertos之前，應學習哪些東西