1.裸机与RTOS介绍
1.1.裸机与RTOS引入(举例)
设定情景:小明同学一边打游戏一边恢复女友消息,中途突然肚子疼要上医院
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裸机的抽象表达
当紧急情况时,如果当前正在打游戏,那么小明只能打游戏和回复信息的流程完成后才能去医院。
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RTOS的抽象表达
当紧急情况时,高优先级任务先进行,可以及时处理紧急事件。
1.2.裸机与RTOS的特点
裸机:又称为前后台系统,前台系统指的中断服务函数,后台系统指的大循环,即应用程序
- 实时性差:应用程序轮流执行
- delay空等待:CPU不执行其他代码
- 结构臃肿:实现功能都放在无限循环
RTOS:全称为Real Time OS,实时操作系统,强调的是实时性
- 分而治之:实现功能划分为多个任务
- 延时函数:任务调度
- 抢占式:高优先级任务抢占低优先级任务
- 任务堆栈:每个任务都有自己的栈空间
- 中断可以打断任意任务
- 任务可以同等优先级
【注】如果高优先级任务一直运行,就会一直占用CPU,知道任务完成、阻塞或被挂起才会交出CPU使用权。
2.FreeRTOS简介
FreeRTOS 是一个免费的嵌入式实时操作系统,有以下几个特点:
- 免费开源:商业产品中使用,无潜在商业风险,无须担心
- 可裁剪:FreeRTOS的核心代码9000+行,包含在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(一般设置0-31)
- 任务不限:可创建的实时任务数量没有软件限制(要考虑硬件内存大小)
- 抢占/协程/时间片:支持抢占式,协程式、时间片流转任务调度
FreeRTOS官网:https://www.freertos.org/,学习流程循序渐进,由浅入深
- Freertos基础知识:了解任务调度器,以及RTOS的特性,打好基础
- Freertos内核任务:启动流程,中断管理、任务切换… …
- Freertos各功能:列表、队列、信号量、内存管理 … …