FreeRTOS簡(jiǎn)介及FreeRTOS源碼包組成結(jié)構(gòu)

2.FreeRTOS簡(jiǎn)介

FreeRTOS 是市場(chǎng)領(lǐng)先的面向微控制器和小型微處理器的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (RTOS)，與世界領(lǐng)先的芯片公司合作開(kāi)發(fā)。FreeRTOS目前由亞馬遜公司管理，遵循MIT開(kāi)源許可證協(xié)議進(jìn)行免費(fèi)分發(fā)，包括一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核和一組不斷豐富的 IoT 庫(kù)。

FreeRTOS的代碼庫(kù)支持 40 多種 MCU 架構(gòu)和 10多種工具鏈，包括最新的 RISC-V和ARMv8-M (Arm Cortex-M33) 微控制器。

3.FreeRTOS源碼包組成結(jié)構(gòu)

在FreeRTOS官網(wǎng)可以下載到最新的源碼包，當(dāng)前版本為FreeRTOSv202212.01

FreeRTOS源碼包主要包含2個(gè)子目錄：FreeRTOS 和 FreeRTOS-Plus。

（1）FreeRTOS目錄包含實(shí)時(shí)內(nèi)核源文件和示例工程；

（2）FreeRTOS-Plus 庫(kù)實(shí)現(xiàn)了 FreeRTOS 內(nèi)核的附加功能，包含F(xiàn)reeRTOS-Plus-TCP、FreeRTOS-Plus-CLI和FreeRTOS-Plus-IO等模塊及示例工程。

FreeRTOS目錄包含實(shí)時(shí)內(nèi)核源文件目錄Source和示例工程目錄Demo。

FreeRTOS/Source目錄包含內(nèi)核源文件、內(nèi)核頭文件目錄include和處理器相關(guān)的移植文件目錄portable。

FreeRTOS/Source目錄下的內(nèi)核源文件包含3個(gè)核心 RTOS 代碼，分別為：task.c、queue.c和list.c。還包含4個(gè)可選代碼，timers.c實(shí)現(xiàn)了軟件計(jì)時(shí)器；croutine.c實(shí)現(xiàn)了協(xié)程功能；event_groups.c實(shí)現(xiàn)了事件組功能；stream_buffer.c實(shí)現(xiàn)了流緩沖區(qū)功能。

FreeRTOS/portable目錄包含了不同編譯器和芯片架構(gòu)對(duì)應(yīng)的可移植層代碼，位于FreeRTOS/Source/portable/[compiler]/[architecture]子目錄下，其中[compiler]和[architecture]分別表示編譯器和芯片架構(gòu)。例如，F(xiàn)reeRTOS\\Source\\portable\\RVDS\\ARM_CM3子目錄表示RVDS及Keil開(kāi)發(fā)環(huán)境下ARM Cortex-M3架構(gòu)處理器的可移植層代碼。

此外，F(xiàn)reeRTOS/portable目錄下還包含用于內(nèi)存管理的堆分配方案代碼，位于FreeRTOS/Source/portable/MemMang 目錄中，支持heap_1.c~heap_5.c五種分配方案。

FreeRTOS/Demo目錄包含所有示例工程的共用目錄Common以及不同編譯器和芯片架構(gòu)對(duì)應(yīng)的專(zhuān)用目錄。例如，F(xiàn)reeRTOS/Demo/CORTEX_STM32F103_Keil目錄是STM32F103微控制器的Keil工程目錄，對(duì)應(yīng)架構(gòu)為ARM Cortex-M3。

4.FreeRTOS項(xiàng)目工程建立方法

4.1概要

本節(jié)主要介紹基于FreeRTOS源碼包，新建FreeRTOS項(xiàng)目工程所需的必備源文件、頭文件、配置文件和可選源文件。

4.2必備源文件

FreeRTOS項(xiàng)目工程必須包含以下源文件：

（1）FreeRTOS/Source/tasks.c

（2）FreeRTOS/Source/queue.c

（3）FreeRTOS/Source/list.c

（4）FreeRTOS/Source/portable/[compiler]/[architecture]/port.c

（5）FreeRTOS/Source/portable/MemMang/heap_x.c，x為1~5

4.3頭文件

編譯器應(yīng)包含如下頭文件路徑：

（1）FreeRTOS/Source/include

（2）FreeRTOS/Source/portable/[compiler]/[architecture]

（3）使用的示例項(xiàng)目中FreeRTOSConfig.h配置文件所在的目錄

4.4配置文件

配置文件FreeRTOSConfig.h用于為構(gòu)建的應(yīng)用程序量身定制 RTOS 內(nèi)核，并根據(jù)實(shí)際硬件情況對(duì)CPU主頻、中斷優(yōu)先級(jí)等參數(shù)進(jìn)行配置。

FreeRTOS/Demo下的示例項(xiàng)目中均含有配置文件FreeRTOSConfig.h，新建項(xiàng)目時(shí)選取相同編譯器及相同芯片架構(gòu)的FreeRTOSConfig.h文件作為模板，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改即可。

4.5可選源文件

FreeRTOS項(xiàng)目工程的可選源文件包括：

（1）FreeRTOS/Source/timers.c，用于軟件定時(shí)器功能；

（2）FreeRTOS/Source/event_groups.c，用于事件組功能；

（3）FreeRTOS/Source/stream_buffer.c，用于流緩沖區(qū)功能；

（4）FreeRTOS/Source/croutine.c，用于協(xié)程功能，注意目前協(xié)程功能已 被棄用，不推薦用于新設(shè)計(jì)。

4.6小結(jié)

本節(jié)介紹了基于FreeRTOS源碼包新建FreeRTOS項(xiàng)目工程所需的源文件和頭文件。在編譯工程時(shí)可能會(huì)報(bào)一些錯(cuò)誤；在編譯通過(guò)后，調(diào)試功能時(shí)也可能會(huì)遇到一些問(wèn)題，到時(shí)需要具體問(wèn)題具體分析解決了。