1.為什么學(xué)習(xí)RTOS？

???????? 作為基于ARM7、Cortex-M3硬件開發(fā)的嵌入式工程師，我一直反對使用RTOS。不僅因?yàn)椴磺‘?dāng)?shù)氖褂肦TOS會(huì)給項(xiàng)目帶來額外的穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)，更重要的是我認(rèn)為絕大多數(shù)基于ARM7、Cortex-M3硬件的項(xiàng)目，還沒復(fù)雜到使用RTOS的地步，使用狀態(tài)機(jī)就足夠了。

???????? 對于現(xiàn)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(jīng)越來越可以忽略。所以在當(dāng)今環(huán)境下，我們無需擔(dān)心RTOS會(huì)拖累性能。相反，RTOS提供的事件驅(qū)動(dòng)型設(shè)計(jì)方式，使得RTOS只是在處理實(shí)際任務(wù)時(shí)才會(huì)運(yùn)行，這能夠更合理的利用CPU。在實(shí)際項(xiàng)目中，如果程序等待一個(gè)超時(shí)事件，傳統(tǒng)的無RTOS情況下，要么在原地一直等待而不能執(zhí)行其它任務(wù)，要么使用復(fù)雜（相對RTOS提供的任務(wù)機(jī)制而言）的狀態(tài)機(jī)機(jī)制。如果使用RTOS，則可以很方便的將當(dāng)前任務(wù)阻塞在該事件下，然后自動(dòng)去執(zhí)行別的任務(wù)，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(dòng)力，但考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，我不得不再三權(quán)衡RTOS可能帶來的一些弊端：

大多數(shù)RTOS代碼都具有一定規(guī)模，任何代碼都可能帶來BUG，何況是代碼具有一定規(guī)模的RTOS，因此引入RTOS的同時(shí)也可能會(huì)引入該RTOS的BUG，這些RTOS本身的BUG一旦被觸發(fā)，影響可能是是災(zāi)難性的。

熟練的使用RTOS是一項(xiàng)技能，需要專業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備和長期的經(jīng)驗(yàn)積累。不將RTOS分析透徹，很容易為項(xiàng)目埋下錯(cuò)誤。典型的，像中斷優(yōu)先級、任務(wù)堆棧分配、可重入等，都是更容易出錯(cuò)的地方。

RTOS的優(yōu)先級嵌套使得任務(wù)執(zhí)行順序、執(zhí)行時(shí)序更難分析，甚至變成不可能。任務(wù)嵌套對所需的最大堆棧RAM大小估計(jì)也變得困難。這對于很多對安全有嚴(yán)格要求的場合是不可想象的。

RTOS應(yīng)該用于任務(wù)復(fù)雜的場合，以至于對任務(wù)調(diào)度的需求可以抵消RTOS所帶來的穩(wěn)定性影響，但大部分的應(yīng)用并非復(fù)雜到需要RTOS。

???????? 以上原因是我拒絕在實(shí)際項(xiàng)目中使用RTOS的理由，但是否使用RTOS跟是否學(xué)習(xí)RTOS完全是兩碼事。我認(rèn)為任何嵌入式軟件設(shè)計(jì)人員都應(yīng)該至少學(xué)習(xí)一種RTOS，不僅是需要掌握RTOS背后的操作系統(tǒng)原理、學(xué)習(xí)RTOS的編程方式，更是為將來做準(zhǔn)備。

???????? 即便我認(rèn)為現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)有點(diǎn)言過其實(shí)，但我依然看好物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，未來的嵌入式產(chǎn)品必然更為復(fù)雜、連接性更強(qiáng)以及需要更豐富的用戶界面。當(dāng)處理這些任務(wù)時(shí)，一個(gè)好的RTOS就變得不可缺少了。

???????? 書到用時(shí)方恨少，我希望自己永遠(yuǎn)不會(huì)有這種感覺。所以從現(xiàn)在起，我要開始深入一個(gè)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(xiàng)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：

SafeRTOS便是基于FreeRTOS而來，前者是經(jīng)過安全認(rèn)證的RTOS，因此對于FreeRTOS的安全性也有了信心。

?大量開發(fā)者使用，并保持高速增長趨勢。2011、2012、2013、2014、2015連續(xù)5年的EEtimes雜志嵌入式系統(tǒng)市場報(bào)告顯示，FreeRTOS在RTOS內(nèi)核使用榜和RTOS內(nèi)核計(jì)劃使用榜上都名列前茅。更多的人使用可以促進(jìn)發(fā)現(xiàn)BUG，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

簡單。內(nèi)核只有3個(gè).c文件，全部圍繞著任務(wù)調(diào)度，沒有任何其它干擾，便于理解學(xué)習(xí)。而且，我根本不需要其它繁多的功能，只要任務(wù)調(diào)度就夠了。

文檔齊全。在FreeRTOS官方網(wǎng)站上，可以找到所有你需要的資料。

免費(fèi)、開放源碼。完全可以免費(fèi)用于商業(yè)產(chǎn)品，開放源碼更便于學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)原理、從全局掌握FreeRTOS運(yùn)行機(jī)理、以及對操作系統(tǒng)進(jìn)行深度裁剪以適應(yīng)自己的硬件。

???????? 學(xué)習(xí)的資料來源主要是FreeRTOS的官方網(wǎng)站（www.freertos.org）和源代碼。FreeRTOS的創(chuàng)始人RichardBarry編寫了大量的移植代碼和配套文檔，我只不過是沿著Richard Barry鋪好的路前進(jìn)，所以，這沒什么困難的。

???????? 最后，感謝RichardBarry的付出，感謝Richard Barry的無私開源精神！

附錄1:2010~2014年EEtimes雜志嵌入式市場調(diào)查報(bào)告有關(guān)RTOS使用榜截圖

2010和2011年RTOS使用榜

2012和2013年RTOS使用榜

2013年和2014年RTOS使用榜

2014年和2015年RTOS使用榜

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的FreeRTOS系列第1篇---为什么选择FreeRTOS？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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