1.裸机与FreeRTOS介绍及FreeRTOS系统简介

蔚落 2024-03-17 13:15 44阅读 0赞

**目录**

**一、裸机与FreeRTOS介绍**

**二、FreeRTOS简介**

### 一、裸机与FreeRTOS介绍 ###

**他们二者的区别是什么呢？**

现在有这么一个事件，我正在打王者荣耀，突然女朋友给我发消息，这是两个事件

**对于裸机系统它是这么处理的：**

while(1)
    {
        打游戏（）；
        回复消息（）；
    }

也就是打完游戏才回复女朋的消息，这样的话，女朋友该着急了。也就是打游戏，就不理女朋友，回复女朋友信息就得游戏挂机，处于这样的一个矛盾体中。

**对于FreeRTOS系统它是这么处理的：**

void main(main)
    {
        /*创建打游戏任务*/
        xTaskCrete(打游戏)
        /*创建回复消息任务*/
        xTaskCreate(回复消息)
    }
    
    void 游戏（void）
    {
        while(1)
        {
            打游戏（）；
        }
    }
    
    void 消息void（）
    {
        while(1)
        {
            回复消息（）；
        }
    
    }

也就是它会创建两个任务，分别是游戏任务和消息任务，在游戏任务里边专门是回复消息，在消息任务中专门是回复消息。

**他是如何运行呢？**

它会执行打游戏1个时间片，1个时间片的大小是我们可以设置的，也就是滴答定时器的时钟节拍，我们在代码中设置1ms中断一次，1个时间片也就是1ms，也就是打游戏1ms，马上切换到回复信息，回复信息也执行1ms，紧接着又切换回打游戏1ms，这样来回切换，切换的速度特别快，从宏观上，就像分身，同时进行一样，他们的任务优先级是相同的，这样才能打一会游戏，回复一下信息，这样来回切换的。虽然同一时刻也是只能干一件事情，但是时间太短的，从人的宏观来上是相同的。

**同样的场景，假设小明肚子疼了，要去医院，此时裸机和RTOS又会怎么做呢？**

/*对于裸机系统而言*/
    while(1)
    {
        打游戏（）；
        回复消息（）；
        if(FLAG==1)
        {
            去医院（）；
            FLAG=0；
        }
    
    }

也就是我打完游戏，回复完消息，才可以去医院，这样裸机的弊端就会暴露出来了。

/*FreeRTOS系统*/
    void main(main)
    {
        /*创建打游戏任务*/
        xTaskCrete(打游戏)
        /*创建回复消息任务*/
        xTaskCreate(回复消息)
        /*创建去医院任务*/
        xTaskCrete(去医院)//任务优先级
    }
    
    void 游戏（void）
    {
        while(1)
        {
            打游戏（）；
        }
    }
    
    void 消息void（）
    {
        while(1)
        {
            回复消息（）；
        }
    
    }
    
    void 去医院（void）
    {
        while(1)
        {
            去医院（）；
        }
    }

先高优先的任务执行以后，会把CPU的执行权让出来，也就是又可以回复消息，又可以打游戏了，充分利用CPU的资源。

**裸机与RTOS特点**

裸机：裸机又称为前后台系统，前台系统指的是中断服务函数，后台系统指的是大循环，即应用程序。

1.实时性差（应用程序）轮流执行

2.delay 空等待，cpu不执行代码

3.结构臃肿（实现功能都放在无限循环中）

FreeRTOS特点：就是免费实时操作系统，强调的实时性

1、分而治之、实现功能划分为多个任务。

2、延时函数 任务调度，充分利用了CPU的资源。

3、抢占式，高优先级任务抢占低优先级任务。

4、任务堆栈，每个任务都有自己的占空间。

**注意1：中断可以打断任意任务**

**注意2：任务可以同等优先级**

### **二、FreeRTOS简介** ###

首先看一下 FreeRTOS 的名字，可以分为两部分：“Free”和“RTOS”，“Free”就是免费的、 自由的、不受约束的意思，“RTOS”全称是 Real Time Operating System，中文名就是实时操作 系统，要注意的是，RTOS 并不是值某一特定的操作系统，而是指一类操作系统，例如，µC/OS， FreeRTOS，RTX，RT-Thread 等这些都是 RTOS 类的操作系统。因此，从 FreeRTOS 的名字中就 能看出，FreeROTS 是一款免费的实时操作系统。可以说RTOS是工作中必不可少的技能。

FreeRTOS是一个免费的嵌入式实时操作系统，他的特点如下：

免费开源：商业产品中使用，无潜在商业风险，无需担心

可裁剪：FreeRTOS的核心代码9000+行，包含3个.c文件中

简单：简单易用，可移植性非常好

优先级不限：任务优先级分配没有限制，多任务可同一优先级，如果是软件上，他的优先级分配没有限制，如果是硬件，会受限，加假如2单片有32位，他的优先级只可设置32，数字越大，优先级越高，和32单片机相反的。

抢占/协程/时间片：支持抢占式，协程式、时间片流转任务调度

可以查看官网学习：https://www.freertos.org/，全英文，嘿