FreeRTOS——1

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FreeRTOS 的特点

FreeRTOS 的主要特点如下：
1. 支持抢占式调度，合作式调度和时间片调度。
2. SafeRTOS 作为 FreeRTOS 的衍生品大大提高了 FreeRTOS 在代码完整性方面的信心。
3. 用于低功耗的 Tickless 模式。
4. 支持 35 种系统架构。
5. FreeRTOS-MPU 支持 M3/M4/M7 内核的 MPU（内存保护单元）。
6. 设计的简单易用，典型的内核使用大小在 4k-9k。
7. 移植非常简单，代码主要用 C 编写。
8. 同时支持合作式和抢占式任务。
9. 支持消息队列、 二值信号量、 计数信号量、 递归信号量和互斥信号量，可用于任务与任务间的消息传
递和同步，任务与中断间的消息传递和同步。
10. 优先级继承方式的互斥信号量。
11. 高效的软件定时器。
12. 强大的跟踪执行函数。

13. 堆栈溢出检查。

14. 提供丰富的，配置好的工程例子。
15. 提供论坛技术支持，有可选的商业支持和许可版本。
16. 任务的数量不限。
17. 任务优先级数量不限。
18. 多个任务可以分配相同优先级，即支持时间片调度。
19. 免费的开发工具。
20. 免费的嵌入式软件源码。
21. 免版权费。

FreeRTOS 的编码标准
FreeRTOS 核心源码文件的编写遵循 MISRA 代码规则，同时支持各种编译器。 但考虑到有些编译器
的性能还比较弱，不支持 C 语言的新标准 C99 和 C11 的一些特性和语法，所以 FreeRTOS 的源码中就没
有引入 C99 和 C11 的新特性，但是有一个例外，源码中有用到头文件 stdint.h（这个文件是 C99 标准才
引入的）。如果用户使用的编译器没有这个头文件的话，可以将 FreeRTOS 源码文件中，此路径下
FreeRTOS/Source/include 的一个 stdint.readme 文件修改为 stdint.h 文件后用于这个编译器。

MISRA (The Motor Industry Software Reliability Association 汽车工业软件可靠性联会) 是位于
英国的一个跨国汽车工业协会，其成员包括了大部分欧美汽车生产商。其核心使命是为汽车工业提供
服务和协助，帮助厂方开发安全的、高可靠性的嵌入式软件。这个组织最出名的成果是所谓的 MISRA C
Coding Standard，这一标准中包括了 127 条 C 语言编码标准，通常认为，如果能够完全遵守这些标
准， 那你的 C 代码是易读、可靠、可移植和易于维护的。 现在很多嵌入式开发者都以 MISRA C 来衡量
自己的编码风格，比如 uC/OS-II 就宣传 99%遵守 MISRA 标准。

FreeRTOS 的命名规则
初学 FreeRTOS 的用户对其变量和函数的命名比较迷惑，下面专门做一下介绍：
 变量
 uint32_t 定义的变量都加上前缀 ul。 u 代表 unsigned 无符号，l 代表 long 长整型。
 uint16_t 定义的变量都加上前缀 us。 u 代表 unsigned 无符号，s 代表 short 短整型。
 uint8_t 定义的变量都加上前缀 uc。 u 代表 unsigned 无符号，c 代表 char 字符型。
 stdint.h 文件中未定义的变量类型，在定义变量时需要加上前缀 x，比如 BaseType_t 和
TickType_t 定义的变量。
 stdint.h 文件中未定义的无符号变量类型，在定义变量时要加上前缀 u，比如 UBaseType_t 定义
的变量要加上前缀 ux。
 size_t 定义的变量也要加上前缀 ux。
 枚举变量会加上前缀 e。
 指针变量会加上前缀 p，比如 uint16_t 定义的指针变量会加上前缀 pus。
 根据 MISRA 代码规则，char 定义的变量只能用于 ASCII 字符，前缀使用 c。
 根据 MISRA 代码规则，char *定义的指针变量只能用于 ASCII 字符串，前缀使用 pc。

 函数
 加上了 static 声明的函数，定义时要加上前缀 prv，这个是单词 private 的缩写。
 带有返回值的函数，根据返回值的数据类型，加上相应的前缀，如果没有返回值，即 void 类型
，函数的前缀加上字母 v。
 根据文件名，文件中相应的函数定义时也将文件名加到函数命名中，比如 tasks.c 文件中函数
vTaskDelete，函数中的 task 就是文件名中的 task。
 宏定义
 根据宏定义所在的文件，文件中的宏定义声明时也将文件名加到宏定义中，比如宏定义
configUSE_PREEMPTION 是定义在文件 FreeRTOSConfig.h 里面。 宏定义中的 config 就是文
件名中的 config。 另外注意，前缀要小写。
 除了前缀，其余部分全部大写，同时用下划线分开。

FreeRTOS 中数据类型
FreeRTOS 使用的数据类型主要分为 stdint.h 文件中定义的和自己定义的两种。 其中 char 和 char *
定义的变量要特别注意。
FreeRTOS 主要自定义了以下四种数据类型：
 TickType_t
如果用户使能了宏定义 configUSE_16_BIT_TICKS，那么 TickType_t 定义的就是 16 位无符号数，如
果没有使能，那么 TickType_t 定义的就是 32 位无符号数。 对于 32 位架构的处理器，一定要禁止此
宏定义，即设置此宏定义数值为 0 即可。
 BaseType_t
这个数据类型根据系统架构的位数而定，对于 32 位架构，BaseType_t 定义的是 32 位有符号数，对
于 16 位架构，BaseType_t 定义的是 16 位有符号数。 如果 BaseType_t 被定义成了 char 型，要特别
注意将其设置为有符号数，因为部分函数的返回值是用负数来表示错误类型。
 UBaseType_t
这个数据类型是 BaseType_t 类型的无符号版本。

 StackType_t
栈变量数据类型定义，这个数量类型由系统架构决定，对于 16 位系统架构，StackType_t 定义的是
16 位变量，对于 32 位系统架构，StackType_t 定义的是 32 位变量。

移植前准备工作说明
1. 本章节的 IDE 开发环境使用 MDK，用 MDK4.7X 或者 MDK5.XX 均可，保证支持 STM32F103，F407
和 F429 即可（不可以使用 MDK4.7X 以下版本，一方面是不支持 F429，另外就是 FreeRTOS V8.2.3
要用到 C 代码中嵌套汇编代码，MDK4.7X 以下版本是不支持的）。
2. 找一个简单的工程，最好是跑马灯之类的，越简单越好，我们就在这个简单的工程上面移植即可。
3. 大家使用的简单工程里面不能有 SysTick，PendSV 和 SVC 三个系统中断的使用，因为 FreeRTOS 系
统要使用这三个中断。

free-rtos地移植算是比较简单的了，作为一般应用，能够调用API就够了。

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