嵌入式随记 —— FreeRTOS 概述

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1. 嵌入式系统

在早期那个大规模集成电路还不是很普及的时代，处理器、内存等元件非常昂贵，那时的多用户多任务是实现在单处理器上的。

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这时，为了让每个人都体会到单处理器，让自己感觉到自己“拥有一台电脑”，选择合适的调度算法来让每个用户“公平的共享”处理器资源就非常重要。这就是操作系统的功能之一，分配软硬件资源。

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2. FreeRTOS 简介

FreeRTOS 是一个迷你的实时操作系统系统内核。作为一个嵌入式系统使用的开源实时操作系统，FreeRTOS 被设计的 小巧、简单和易用 能够支持许多不同硬件架构以及交叉编译器。

FreeRTOS 虽然轻量精简，但他包含了一个操作系统的基本功能，主要包含了任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器等等功能，可以基本满足较小系统的需求。

“嵌入式” 和 “实时”

一千个人心中有一千个哈姆雷特，“嵌入式” 和 “实时” 的定义也是如此，放到不同的行业，不同的领域来说理解都不一样。在这里，我说一说我的理解：

1. 嵌入式

什么是嵌入式？随着自己见识的增长，我也对此有了不同的认识。

一开始我对嵌入式的了解也非常简单，认为嵌入式系统就是跑在开发版里的系统，通过嵌入式系统来控制开发板上的 GPIO接口来完成物联网相关的各种操作。

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后来，当我意外地摔坏了一个遥控器，发现里面竟藏着一块开发板，我意识到嵌入式系统遍布在我们的生活中。电子手表、充电宝主板、台灯 等等，这些都遍布在我们的生活。

又一次，我了解到 Android也是嵌入式系统，它们被狠狠地嵌在了手机主板上。可以这么说，手机就是一块开发板。由于把手机当作开发板的性价比很高，很多大神把手机当作开发板或者服务器来进行“高端操作”。

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随着时代的发展，不得不说嵌入式在我们的身边随处可见，它们一般都用于那些低功耗的设备上，并不需要像Windows那样复杂的工作。总得来说，嵌入式系统就是一个专门设计用来做一些简单事情的计算机系统。

2. 实时

实时系统是设计去完成一定时间内的事，它们保证这些事是在应该做的时候去做。比如医院里的心电监护仪，要实时监控病人的状态，对实时性就非常高。

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实时嵌入式系统都必须精心设计，以便在任何时刻都能及时执行它们的任务。

3. 为什么选择 FreeRTOS ？

其次，FreeRTOS 有众多的优点：

① 历史悠久

FreeRTOS于2003年由Richard Barry设计，距今已经发展了数年，形成了其独有的文化。

② 开源免费

FreeRTOS 实在MIT开源版权下的，可以看到 FreeRTOS 可以修改代码并被商用，这让 FreeRTOS 的推广与发展提供了有利条件，并让我们可以根据 FreeRTOS 定制我们自己的产品。

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③ 资料齐全

FreeRTOS 发展十几年，业内有不少企业和大佬贡献了资料；在 FreeRTOS 的官网也有自己的文档供大家学习。

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④ 系统优势

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(1) 可信内核 FreeRTOS内核具有久经考验的鲁棒性、小巧的尺寸和广泛的器件支持，被世界领先的公司所信赖，成为微控制器和小型微处理器的事实标准。

(2) 加快上市时间

通过详细的预配置演示和物联网 （IoT） 参考集成，无需确定如何设置项目。快速下载、编译并更快地进入市场。

(3) 广泛的生态系统支持

FreeRTOS 的合作伙伴生态系统提供了广泛的选项，包括社区贡献、专业支持以及集成的 IDE 和生产力工具。

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(4) 长期支持的可预测性

FreeRTOS 通过长期支持 （LTS） 版本提供功能稳定性。FreeRTOS LTS 库附带了两年的安全更新和关键错误修复。由 AWS 维护，以造福 FreeRTOS 社区。

⑤ 名列前茅

下面是一张2014年的操作系统使用排行榜，可以看到曾经的 FreeRTOS 排名第三；在这个操作系统发展迅猛的时代， FreeRTOS 一直在 RTOS 榜名列前茅，直到现在仍然名列前三（具体的图找不到了）。

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