4.FreeRTOS系统配置文件详解（FreeRTOSConfig.h）

旧城等待， 2024-03-17 14:24 17阅读 0赞

**目录**

一、基础配置选项

二、内存分配相关定义

三、钩子函数的相关定义

四、运行时间和任务状态统计相关定义

五、软件定时器相关配置

FreeRTOSConfig.h配置文件的作用：

对FreeRTOS进行功能配合和裁剪，以及API函数的使能

对于FreeRTOS配置文件主要分为以下三类：

**1、“INCLUDE”：主要用于配置FreeRTOS中可选的API函数**

**2、“config”：完成FreeRTOS的功能配置和裁剪**

**3、其他配置选项：PendSV宏定义、SVC宏定义**

## 一、基础配置选项 ##

（1）configUSE\_PREEMPTION宏定义的配置

#define configUSE_PREEMPTION                            1                      
     /* 1: 抢占式调度器, 0: 协程式调度器, 无默认需定义 */

（2）configUSE\_PORT\_OPTIMISED\_TASK\_SELECTION宏定义的配置

#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION         1                      
     /* 1: 使用硬件计算下一个要运行的任务（硬件）,
     0: 使用软件算法计算下一个要运行的任务（通用的方式）-效率较低, 默认: 0 
    特殊方法的效率高于通用方法，但是特殊方法依赖于一个或多个架构的汇编指令
    （一般是类似前导零[CLZ]的指令），因此特殊方法并不支持所有硬件，并且对任务优先级的最大值
    也有限制，通常为32*/

（3）configUSE\_TICKLESS\_IDLE宏定义的配置

#define configUSE_TICKLESS_IDLE                         0                       
    /* 1: 使能tickless低功耗模式, 默认: 0 */

（4）configCPU\_CLOCK\_HZ宏定义的配置

#define configCPU_CLOCK_HZ                              SystemCoreClock         
    /* 定义CPU主频, 单位: Hz, 无默认需定义 */

这里我们定义的时钟频率并不是16M

![a1b1e5ab5bd045d2bc89872454c9b791.png][]

我们在main.c有一个时钟使能,跳进去以后，这一块才是真正的初始化。

![53687c6bc6d14b47aa379a208b5650cb.png][]

（5）configSYSTICK\_CLOCK\_HZ 宏定义的配置，直接屏蔽

//#define configSYSTICK_CLOCK_HZ                          (configCPU_CLOCK_HZ / 8)
    /* 定义SysTick时钟频率，当SysTick时钟频率与内核时钟频率不同时才可以定义,
     单位: Hz, 默认: 不定义 */

为什么要屏蔽？是因为滴答定时器的时钟源和内核时钟源是相同的，所以不需要定义的

(6)configTICK\_RATE\_HZ宏定义的配置

#define configTICK_RATE_HZ                              1000                   
     /* 定义系统时钟节拍频率, 单位: Hz, 无默认需定义 */

（7）configMAX\_PRIORITIES宏定义配置

#define configMAX_PRIORITIES                            32                      
    /* 定义最大优先级数, 最大优先级=configMAX_PRIORITIES-1, 无默认需定义 */

定义的最大优先级是32.因为是硬件计算，所以与硬件系统的位数有关

（8）configMINIMAL\_STACK\_SIZE宏定义配置

#define configMINIMAL_STACK_SIZE                        128                     
    /* 定义空闲任务的栈空间大小, 单位: Word, 无默认需定义 */

我们要创建空闲任务，不能让CPU空闲下来

（9）configMAX\_TASK\_NAME\_LEN宏定义配置

#define configMAX_TASK_NAME_LEN                         16                      
    /* 定义任务名最大字符数, 默认: 16 */

（10） configUSE\_16\_BIT\_TICKS宏定义配置

#define configUSE_16_BIT_TICKS                          0                     
      /* 1: 定义系统时钟节拍计数器的数据类型为16位无符号数, 无默认需定义 */

此宏用于定义系统节拍计数器的数据类型，当宏 configUSE\_16\_BIT\_TICKS 设置为 1 时， 系统节拍计数器的数据类型为 16 位无符号整形；当宏 configUSE\_16\_BIT\_TICKS 设置为 0 时， 系统节拍计数器的数据类型为 32 为无符号整型。

（11）configIDLE\_SHOULD\_YIELD宏定义配置

#define configIDLE_SHOULD_YIELD                         1                       
    /* 1: 使能在抢占式调度下,同优先级的任务能抢占空闲任务, 默认: 1 */

当宏 configIDLE\_SHOULD\_YIELD 设置为 1 时，在抢占调度下，同等优先级的任务可抢占 空闲任务，并延用空闲任务剩余的时间片。

（12）configUSE\_TASK\_NOTIFICATIONS宏定义配置

#define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS                    1                      
     /* 1: 使能任务间直接的消息传递,包括信号量、事件标志组和消息邮箱, 默认: 1 */

当宏 configUSE\_TASK\_NOTIFICATIONS 设置为 1 时，开启任务通知功能。当开启任务通 知功能后，每个任务将多占用 8 字节的内存空间。

（13） configTASK\_NOTIFICATION\_ARRAY\_ENTRIES宏定义配置

#define configTASK_NOTIFICATION_ARRAY_ENTRIES           1                       
    /* 定义任务通知数组的大小, 默认: 1 */

此宏用于定义任务通知数组的大小。

（14） configUSE\_MUTEXES宏定义配置

#define configUSE_MUTEXES                               1                       
    /* 1: 使能互斥信号量, 默认: 0 */

此宏用于使能互斥信号量，当宏 configUSE\_MUTEXS 设置为 1 时，使能互斥信号量；当宏 configUSE\_MUTEXS 设置为 0 时，则不使能互斥信号量。

（15）configUSE\_RECURSIVE\_MUTEXES宏定义配置

#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES                     1                       
    /* 1: 使能递归互斥信号量, 默认: 0 */

此宏用于使能递归互斥信号量，当宏 configUSE\_RECURSIVE\_MUTEXES 设置为 1 时，使 能递归互斥信号量；当宏 configUSE\_RECURSIVE\_MUTEXES 设置为 0 时，则不使能递归互斥 信号量。

（16） configUSE\_COUNTING\_SEMAPHORES宏定义配置

#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES                   1                      
     /* 1: 使能计数信号量, 默认: 0 */

此宏用于使能计数型信号量，当宏 configUSE\_COUNTING\_SEMAPHORES 设置为 1 时， 使能计数型信号量；当宏 configUSE\_COUNTING\_SEMAPHORES 设置为 0 时，则不使能计数 型信号量。

（17）configUSE\_ALTERNATIVE\_API宏定义配置

#define configUSE_ALTERNATIVE_API                       0                       /* 已弃用!!! */

此宏在 FreeRTOS V9.0.0 之后已弃用。

（18）configQUEUE\_REGISTRY\_SIZE宏定义配置

#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE                       8                       /* 定义可以注册的信号量和消息队列的个数, 默认: 0 */

此宏用于定义可以注册的队列和信号量的最大数量。此宏定义仅用于调试使用。

(19) configUSE\_QUEUE\_SET宏定义配置

此宏用于使能队列集，当宏 configUSE\_QUEUE\_SETS 设置为 1 时，使能队列集；当宏 configUSE\_QUEUE\_SETS 设置为 0 时，则不使能队列集。

#define configUSE_QUEUE_SETS                            1                      
     /* 1: 使能队列集, 默认: 0 */

（20）configUSE\_TIME\_SLICING宏定义配置

#define configUSE_TIME_SLICING                          1                       
    /* 1: 使能时间片调度, 默认: 1 */

此宏用于使能时间片调度，当宏 configUSE\_TIMER\_SLICING 设置为 1 且使用抢占式调度 时，使能时间片调度；当宏 configUSE\_TIMER\_SLICING 设置为 0 时，则不使能时间片调度。

（21）configUSE\_NEWLIB\_REENTRANT宏定义配置

#define configUSE_NEWLIB_REENTRANT                      0                      
     /* 1: 任务创建时分配Newlib的重入结构体, 默认: 0 */

此宏用于为每个任务分配一个 NewLib 重 入 结 构 体 ， 当 宏 configUSE\_NEWLIB\_REENTRANT 设置为 1 时，FreeRTOS 将为每个创建的任务的任务控制块 正点原子 FreeRTOS 开发教程 57 FreeRTOS 开发指南 中分配一个 NewLib 重入结构体。

（22）configENABLE\_BACKWARD\_COMPATIBILITY宏定义配置

#define configENABLE_BACKWARD_COMPATIBILITY             0                       
    /* 1: 使能兼容老版本, 默认: 1 */

此宏用于兼容 FreeRTOS 老版本的 API 函数。

（23）configNUM\_THREAD\_LOCAL\_STORAGE\_POINTERS宏定义配置

#define configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS         0                      
     /* 定义线程本地存储指针的个数, 默认: 0 */

此宏用于在任务控制块中分配一个线程本地存储指着数组，当此宏被定义为大于 0 时， configNUM\_THREAD\_LOCAL\_STORAGE\_POINTERS 为线程本地存储指针数组的元素个数； 当宏 configNUM\_THREAD\_LOCAL\_STORAGE\_POINTERS 为 0 时，则禁用线程本地存储指针 数组。

（24）configSTACK\_DEPTH\_TYPE宏定义配置

#define configSTACK_DEPTH_TYPE                          uint16_t               
     /* 定义任务堆栈深度的数据类型, 默认: uint16_t */

此宏用于定义任务堆栈深度的数据类型，默认为 uint16\_t。

（25） configMESSAGE\_BUFFER\_LENGTH\_TYPE宏定义配置

#define configMESSAGE_BUFFER_LENGTH_TYPE                size_t                  
    /* 定义消息缓冲区中消息长度的数据类型, 默认: size_t */

此宏用于定义消息缓冲区中消息长度的数据类型，默认为 size\_t。

## 二、内存分配相关定义 ##

1. configSUPPORT\_STATIC\_ALLOCATION宏定义配置

#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION                 0                       
    /* 1: 支持静态申请内存, 默认: 0 */

当宏 configSUPPORT\_STSTIC\_ALLOCATION 设置为 1 时，FreeRTOS 支持使用静态方式 管理内存，此宏默认设置为 0。如果将 configSUPPORT\_STATIC\_ALLOCATION 设置为 1，用户 还 需 要 提 供 两 个 回 调 函 数 ： vApplicationGetIdleTaskMemory() 和 vApplicationGetTimerTaskMemory()，更详细的内容请参考第六章的“静态创建与删除任务实验”。 2. configSUPPORT\_DYNAMIC\_ALLOCATION宏定义配置

#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION                1                       
    /* 1: 支持动态申请内存, 默认: 1 */

当宏 configSUPPORT\_DYNAMIC\_ALLOCATION 设置为 1 时，FreeRTOS 支持使用动态方 式管理内存，此宏默认设置为 1。

3. configTOTAL\_HEAP\_SIZE宏定义配置

#define configTOTAL_HEAP_SIZE                           ((size_t)(10 * 1024))   
    /* FreeRTOS堆中可用的RAM总量, 单位: Byte, 无默认需定义 */

此宏用于定义用于 FreeRTOS 动态内存管理的内存大小，即 FreeRTOS 的内存堆，单位为 Byte。

4. configAPPLICATION\_ALLOCATED\_HEAP宏定义配置

#define configAPPLICATION_ALLOCATED_HEAP                0                       
    /* 1: 用户手动分配FreeRTOS内存堆(ucHeap), 默认: 0 */

此宏用于自定义 FreeRTOS 的内存堆，当宏 configAPPLICATION\_ALLOCATED\_HEAP 设 置为 1 时，用户需要自行创建 FreeRTOS 的内存堆，否则 FreeRTOS 的内存堆将由编译器进行分 配。利用此宏定义，可以使用 FreeRTOS 动态管理外扩内存。

5. configSTACK\_ALLOCATION\_FROM\_SEPARATE\_HEAP宏定义胚配置

#define configSTACK_ALLOCATION_FROM_SEPARATE_HEAP       0                      
     /* 1: 用户自行实现任务创建时使用的内存申请与释放函数, 默认: 0 */

此宏用于自定义动态创建和删除任务时，任务栈内存的申请与释放函数pvPortMallocStack() 和vPortFreeStack()，当宏configSTACK\_ALLOCATION\_FROM\_SEPARATE\_HEAP 设置为1是， 用户需提供 pvPortMallocStack()和 vPortFreeStack()函数。

## 三、钩子函数的相关定义 ##

所谓的钩子函数就是回调函数

1. configUSE\_IDLE\_HOOK

#define configUSE_IDLE_HOOK                             0                       
    /* 1: 使能空闲任务钩子函数, 无默认需定义  */

此宏用于使能使用空闲任务钩子函数，当宏 configUSE\_IDLE\_HOOK 设置为 1 时，使能使 用空闲任务钩子函数，用户需自定义相关钩子函数；当宏 configUSE\_IDLE\_HOOK 设置为 0 时， 则不使能使用空闲任务钩子函数。

2. configUSE\_TICK\_HOOK

#define configUSE_TICK_HOOK                             0                       
    /* 1: 使能系统时钟节拍中断钩子函数, 无默认需定义 */

此宏用于使能使用系统时钟节拍中断钩子函数，当宏 configUSE\_TICK\_HOOK 设置为 1 时， 使 能 使 用 系 统 时 钟 节 拍 中 断 钩 子 函 数 ， 用 户 需 自 定 义 相 关 钩 子 函 数 ； 当 宏 configUSE\_TICK\_HOOK 设置为 0 时，则不使能使用系统时钟节拍中断钩子函数。

3. configCHECK\_FOR\_STACK\_OVERFLOW

#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW                  0                       
    /* 1: 使能栈溢出检测方法1, 2: 使能栈溢出检测方法2, 默认: 0 */

此宏用于使能栈溢出检测，当宏 configCHECK\_FOR\_STACK\_OVERFLOW 设置为 1 时， 使用栈溢出检测方法一；当宏 configCHECK\_FOR\_STACK\_OVERFLOW 设置为 2 时，栈溢出 检测方法二；当宏 configCHECK\_FOR\_STACK\_OVERFLOW 设置为 0 时，不使能栈溢出检测。

4. configUSE\_MALLOC\_FAILED\_HOOK

#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK                    0                      
     /* 1: 使能动态内存申请失败钩子函数, 默认: 0 */

此 宏 用 于 使 能 使 用 动 态 内 存 分 配 失 败 钩 子 函 数 ， 当configUSE\_MALLOC\_FAILED\_HOOK 设置为 1 时，使能使用动态内存分配失败钩子函数，用 户需自定义相关钩子函数；当宏 configUSE\_MALLOC\_FAILED\_HOOK 设置为 0 时，则不使能 使用动态内存分配失败钩子函数。

5. configUSE\_DAEMON\_TASK\_STARTUP\_HOOK

#define configUSE_DAEMON_TASK_STARTUP_HOOK              0                      
     /* 1: 使能定时器服务任务首次执行前的钩子函数, 默认: 0 */

此 宏 用 于 使 能 使 用 定 时 器 服 务 任 务 首 次 执 行 前 的 钩 子 函 数 ， 当 宏 configUSE\_DEAMON\_TASK\_STARTUP\_HOOK 设置为 1 时，使能使用定时器服务任务首次执 行前的钩子函数，此时用户需定义定时器服务任务首次执行的相关钩子函数；当宏 configUSE\_DEAMON\_TASK\_STARTUP\_HOOK 设置为 0 时，则不使能使用定时器服务任务首 次执行前的钩子函数。

## 四、运行时间和任务状态统计相关定义 ##

1. configGENERATE\_RUN\_TIME\_STATS

#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS                   0                      
     /* 1: 使能任务运行时间统计功能, 默认: 0 */

此宏用于使能任务运行时间统计功能，当宏 configGENERATE\_RUN\_TIME\_STATS 设置为 正点原子 FreeRTOS 开发教程 59 FreeRTOS 开发指南 1 时，使能任务运行时间统计功能，此时用户需要提供两个函数，一个是用于配置任务运行时 间统计功能的函数 portCONFIGURE\_TIMER\_FOR\_RUN\_TIME\_STATS()，一般是完成定时器的 初始化，另一个函数是 portGET\_RUN\_TIME\_COUNTER\_VALUE()，该函数用于获取定时器的 计时值；当宏 configGENERATE\_RUN\_TIME\_STATS 设置为 0 时，则不使能任务运行时间统计 功能。

2. configUSE\_TRACE\_FACILITY

#define configUSE_TRACE_FACILITY                        1                       
    /* 1: 使能可视化跟踪调试, 默认: 0 */

此宏用于使能可视化跟踪调试，当宏 configUSE\_TRACE\_FACILITY 设置为 1 时，使能可 视化跟踪调试；当宏 configUSE\_TRACE\_FACILITY 设置为 0 时，则不使能可视化跟踪调试。

3. configUSE\_STATS\_FORMATTING\_FUNCTIONS

#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS            1                       
    /* 1: configUSE_TRACE_FACILITY为1时，会编译vTaskList()
    和vTaskGetRunTimeStats()函数,默认: 0 */

当此宏与 configUSE\_TRACE\_FACILITY 同时设置为 1 时，将编译函数 vTaskList()和函数 vTaskGetRunTimeStats()，否则将忽略编译函数 vTaskList()和函数 vTaskGetRunTimeStats()。

## 五、软件定时器相关配置 ##

1. configUSE\_TIMERS

#define configUSE_TIMERS                                1                               
    /* 1: 使能软件定时器, 默认: 0 */

此宏用于启用软件定时器功能，当宏 configUSE\_TIMERS 设置为 1 时，启用软件定时器功 能；当宏 configUSE\_TIMERS 设置为 0 时，则不启用软件定时器功能。

2. configTIMER\_TASK\_PRIORITY

#define configTIMER_TASK_PRIORITY                       ( configMAX_PRIORITIES - 1 )   
     /* 定义软件定时器任务的优先级, 无默认configUSE_TIMERS为1时需定义 */

此宏用于设置软件定时器处理任务的优先级，当启用软件定时器功能时，系统会创建一个 用于处理软件定时器的软件定时器处理任务。

3. configTIMER\_QUEUE\_LENGTH

#define configTIMER_QUEUE_LENGTH                        5                             
      /* 定义软件定时器命令队列的长度, 无默认configUSE_TIMERS为1时需定义 */

此宏用于定义软件定时器队列的长度，软件定时器的开启、停止与销毁等操作都是通过队 列实现的。

4. configTIMER\_TASK\_STACK\_DEPTH

#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH                    ( configMINIMAL_STACK_SIZE * 2) /* 定义软件定时器任务的栈空间大小, 无默认configUSE_TIMERS为1时需定义 */

当启用软件定时器功能时，系统会创建 一个用于处理软件定时器的软件定时器处理任务。

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