今天帶著大家了解和學習一下FREERTOS.。

在嵌入式領域中，嵌入式實時操作系統正得到越來越廣泛的應用。采用嵌入式實時操作系統（RTOS）可以更合理、更有效地利用CPU的資源，簡化應用軟件的設計，縮短系統開發時間，更好地保證系統的實時性和可靠性。由于RTOS需占用一定的系統資源（尤其是RAM資源），只有μC／OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少數實時操作系統能在小RAM單片機上運行。相對于C／OS-II、embOS等商業操作系統，FreeRTOS操作系統是完全免費的操作系統，具有源碼公開、可移植、可裁減、調度策略靈活的特點，可以方便地移植到各種單片機上運行。。。

1.為什么學習RTOS？

作為基于ARM7、Cortex-M3硬件開發的嵌入式工程師，我一直反對使用RTOS。不僅因為不恰當的使用RTOS會給項目帶來額外的穩定性風險，更重要的是我認為絕大多數基于ARM7、Cortex-M3硬件的項目，還沒復雜到使用RTOS的地步，使用狀態機就足夠了。

對于現代的微處理器，特別是資源相對豐富ARM7、Cortex-M3硬件來說，RTOS占用的硬件資源已經越來越可以忽略。所以在當今環境下，我們無需擔心RTOS會拖累性能。相反，RTOS提供的事件驅動型設計方式，使得RTOS只是在處理實際任務時才會運行，這能夠更合理的利用CPU。在實際項目中，如果程序等待一個超時事件，傳統的無RTOS情況下，要么在原地一直等待而不能執行其它任務，要么使用復雜（相對RTOS提供的任務機制而言）的狀態機機制。如果使用RTOS，則可以很方便的將當前任務阻塞在該事件下，然后自動去執行別的任務，這顯然更方便，并且可以高效的利用CPU。處理這類事件，是我使用RTOS的最大動力，但考慮到系統的穩定性，我不得不再三權衡RTOS可能帶來的一些弊端：

1.大多數RTOS代碼都具有一定規模，任何代碼都可能帶來BUG，何況是代碼具有一定規模的RTOS，因此引入RTOS的同時也可能會引入該RTOS的BUG，這些RTOS本身的BUG一旦被觸發，影響可能是是災難性的。

2.熟練的使用RTOS是一項技能，需要專業的知識儲備和長期的經驗積累。不將RTOS分析透徹，很容易為項目埋下錯誤。典型的，像中斷優先級、任務堆棧分配、可重入等，都是更容易出錯的地方。

3.RTOS的優先級嵌套使得任務執行順序、執行時序更難分析，甚至變成不可能。任務嵌套對所需的最大堆棧RAM大小估計也變得困難。這對于很多對安全有嚴格要求的場合是不可想象的。

4.RTOS應該用于任務復雜的場合，以至于對任務調度的需求可以抵消RTOS所帶來的穩定性影響，但大部分的應用并非復雜到需要RTOS。

以上原因是我拒絕在實際項目中使用RTOS的理由，但是否使用RTOS跟是否學習RTOS完全是兩碼事。我認為任何嵌入式軟件設計人員都應該至少學習一種RTOS，不僅是需要掌握RTOS背后的操作系統原理、學習RTOS的編程方式，更是為將來做準備。

即便我認為現在的物聯網有點言過其實，但我依然看好物聯網的發展前景。隨著物聯網的發展，未來的嵌入式產品必然更為復雜、連接性更強以及需要更豐富的用戶界面。當處理這些任務時，一個好的RTOS就變得不可缺少了。

書到用時方恨少，我希望自己永遠不會有這種感覺。所以從現在起，我要開始深入一個RTOS，探索它背后的原理，掌握其編程方法，避免其缺陷和陷阱，并將它安全的用在將來的項目中。

2.為什么選用FreeRTOS？

對比了許多RTOS，最終選擇FreeRTOS，原因是多方面的：

1.SafeRTOS便是基于FreeRTOS而來，前者是經過安全認證的RTOS，因此對于FreeRTOS的安全性也有了信心。

2.大量開發者使用，并保持高速增長趨勢。2011、2012、2013、2014、2015、2017年（暫時沒有2016年的數據）的EEtimes雜志嵌入式系統市場報告顯示，FreeRTOS在RTOS內核使用榜和RTOS內核計劃使用榜上都名列前茅。更多的人使用可以促進發現BUG，增強穩定性。

3.簡單。內核只有3個.c文件，全部圍繞著任務調度，沒有任何其它干擾，便于理解學習。而且，我根本不需要其它繁多的功能，只要任務調度就夠了。

4.文檔齊全。在FreeRTOS官方網站上，可以找到所有你需要的資料。

5.免費、開放源碼。完全可以免費用于商業產品，開放源碼更便于學習操作系統原理、從全局掌握FreeRTOS運行機理、以及對操作系統進行深度裁剪以適應自己的硬件。