FreeRTOS

官方源码

FreeRTOS 源码仓库结构：
├── backoffAlgorithm/      # 重试退避算法库
├── coreHTTP/             # HTTP 客户端库
├── coreJSON/             # JSON 解析器
├── coreMQTT/             # MQTT 客户端库
├── corePKCS11/           # PKCS#11 加密接口
├── coreSNTP/             # SNTP 时间同步客户端
├── FreeRTOS-Cellular-Interface/  # 蜂窝网络抽象层
├── FreeRTOS-Kernel/      # FreeRTOS 实时内核（核心）
└── FreeRTOS-Plus-TCP/    # TCP/IP 协议栈

FreeRTOS/portable/
├── Compiler/           # 不同编译器
│   ├── GCC/
│   ├── IAR/
│   ├── ARMCC/         # Keil MDK
│   ├── CCS/           # TI Code Composer Studio
│   ├── MSVC-MingW/    # Windows 模拟器
│   └── Rowley/
├── Architecture/       # 不同处理器架构
│   ├── ARM/
│   ├── RISC-V/
│   ├── x86/
│   ├── PIC32/
│   ├── RX/
│   └── AVR/
└── ThirdParty/        # 第三方集成
    ├── Xilinx/
    ├── Altera/
    └── ...

移植

将源码加入工程后

• 根据需求重新配置 FreeRTOSConfig.h 文件中的配置项
• 重写下列三个中断函数

#define xPortPendSVHandler     PendSV_Handler
#define vPortSVCHandler        SVC_Handler

void SysTick_Handler(void)
{
	uint32_t ulReturn;
	
    /* 进入临界段，临界段可以嵌套 */
    ulReturn = taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR();
  
    xPortSysTickHandler();

    /* 退出临界段 */
    taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR( ulReturn );
}

基础知识

函数前缀

• v——void 无返回值
• x——BaseType_t 或 句柄
• ux——无符号句柄
• e——enum 枚举值
• p——pointer 指针
• px——句柄指针
• pv——无符号指针

中断管理

• 在PendSV_Handler 中进行任务切换

• 中断优先级 要设置为抢占优先级

• FreeRTOS 需使用SYSTICK_Handler、SVC_Handler、PENDSV_Handler

• #define xPortPendSVHandler     PendSV_Handler
  #define vPortSVCHandler        SVC_Handler
  

• 要在其他中断函数中调用FreeRTOS的接口 需要该中断优先级不能高于FreeRTOS 所管理的中断的最高优先级，一般在5-15

• #define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY         15                  /* 中断最低优先级 */
  #define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY    5                   /* FreeRTOS可管理的最高中断优先级 */
  

时间片

• 最小时间片为一个TICK，TICK时长由configTICK_RATE_HZ决定：TickPeriod = 1 / configTICK_RATE_HZ 秒。

空间分配

• 使用freeRTOS是会自动分配一个静态数组，作为系统空间，在heapx.c分配，在配置文件中configTOTAL_HEAP_SIZE 定义数组大小

动态空间分配

• 创建任务是通过 pvPortMalloc() 从堆空间中 分配 任务块TCB、任务栈 两部分空间
• 这个堆是自己定义的静态数组，通常在.bss段

静态分配

• 任务创建时，自己分配TCB空间 和 任务栈空间