如何将linux下的程序，移植到freertos中

方法/步骤

嵌入式 *** 作系统有分时 *** 作系统和实时 *** 作系统，如果 *** 作系统能够使计算机系统及时响应外部事件请求，并能控制所有实时设备和实时任务协调运行，且能在一个规定的时间内完成对事件的处理，怎么这种系统称为实时 *** 作系统。

如果系统必须在极其严格的时间内完成的任务叫做硬件的实时 *** 作系统，如果不是很严格的话就是软件的实时 *** 作系统。

前往官网下载最新版的FreeRTOS系统，然后解压缩到本地。有两个文件夹，FreeRTOS文件夹里面是 *** 作系统内核，FreeRTOS-Plus里面是一些中间件如文件系统，网络协议栈等。

值得一提的是，FreeRTOS的教学用书和API参考手册电子版均已免费提供，建议在现在安装FreeRTOS的同时也一并下载到本地，以供后期学习查阅。

FreeRTOS的主要特点如下：

1. 支持抢占式调度，合作式调度和时间片调度

2. 具有低功耗模式，称为tickless模式

3. FreeRTOS-MPU支持M3/M4/M7内核的MPU（内存保护单元）

4. 典型的内核使用大小在4k~9k

5. 支持消息队列、二值信号量、计数信号量、递归信号量和互斥信号量，可用于任务与任务之间的消息传递和同步，任务与终端间的消息传递和同步

6. 任务数量不限，任务优先级数量不限

7. 高效的软件定时器，不需要损耗额外的CPU时间，除非需要执行定时器任务

8. 任务间直接的消息传递，速度较快

9. FreeRTOS的队列是其它通信和同步机制的基础

移植FreeRTOS之前，原有的工程（比如跑马灯，越简单越好）中不能有SysTick、PendSV和SVC三个系统中断的使用，因为FreeRTOS系统要使用这三个中断。

1. 准备好简单工程的模板

2. 在工程模板中创建FreeRTOS文件夹，并将解压后源码FreeRTOS文件夹中Source目录下的所有内容复制进来

3. 在user目录下需要手动窗件FreeRTOSConfig.h的配置文件，也可以从官方demo中拿来修改后使用，比如从下载的源码目录下的FreeRTOS/Demo/CORTEX_M4F_STM32F407ZG-SK中进行拷贝

4. 将源码文件添加到MDK的工程目录中，其中heap_4.c文件路径Source/portable/MemMang，port.c的路径FreeRTOS/Source/portable/RVDS/ARM_CM4F，这是因为我们使用的M451是CM4F内核的

在工程中添加新的头文件搜索路径：

.\FreeRTOS\include

.\FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F

打开FreeRTOSConfig.h配置文件，根据自己硬件配置进行修改

1. 首先将文件开头的__ICCARM__修改为__CC_ARM，即把编译器从IAR改为RealView

2. 将以下宏配置为0

configUSE_IDLE_HOOK

configUSE_TICK_HOOK

configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW

configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK

3. #define configUSE_PREEMPTION 1 将会使能抢占式调度器

4. #define configCPU_CLOCK_HZ ( SystemCoreClock )设置系统主频（M451的系统主频为72MHz）

5. #define configTICK_RATE_HZ ( ( TickType_t ) 1000 )设置系统节拍为1kHz，即1ms

6. #define configMAX_PRIORITIES ( 5 )定义可供用户使用的最大优先级数为5，那么用户可以使用的优先级号是0,1,2,3,4

6. #define configTOTAL_HEAP_SIZE ( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) )定义堆大小，FreeRTOS内核，用户动态申请内存，任务栈等都需要这个空间

4. 将工程整体重新编译一次，这样FreeRTOS基本移植结束了

编写测试程序来验证一致的FreeRTOS是否已经可以使用

1. 在main.c中添加一下几个头文件

#include "FreeRTOS.h"

#include "task.h"

#include "queue.h"

#include "croutine.h"

2. 在main函数的开头，禁止全局中断（除了NMI和HardFault），具体方法是：__set_PRIMASK(1)这样做的好处是可以防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数，保证系统正常启动，不受别的中断影响。在port.c中的函数prvStartFirstTask中会重新开启全局中断

3. 创建任务AppTaskCreate()

4. 启动调度，开始执行任务vTaskStartScheduler()

烧写程序，运行，可以从串口看到正确的输出信息

*                1. 学习FreeRTOS的任务栈溢出检测方法一（模拟栈溢出）。

*                2. FreeRTOS的任务栈溢出检测方法一说明：

*                  a. FreeRTOSConfig.h文件中配置宏定义：

*                      #define  configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  1

*                  b. 在任务切换时检测任务栈指针是否过界了，如果过界了，在任务切换的时候会触发栈溢出钩子函数。

*                      void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask,

*                                                          signed char *pcTaskName )

*                      用户可以在钩子函数里面做一些处理。本实验是在钩子函数中打印出现栈溢出的任务。

*                  c. 这种方法不能保证所有的栈溢出都能检测到。比如任务在执行的过程中发送过栈溢出。任务切换前

*                      栈指针又恢复到了正常水平，这种情况在任务切换的时候是检测不到的。又比如任务栈溢出后，把

*                      这部分栈区的数据修改了，这部分栈区的数据不重要或者暂时没有用到还好，如果是重要数据被修

*                      改将直接导致系统进入硬件异常。这种情况下，栈溢出检测功能也是检测不到的。

*                  d. 本实验就是简单的在任务vTaskUserIF中申请过大的栈空间，模拟出一种栈溢出的情况，溢出后触

*                      发钩子函数，因为我们将溢出部分的数据修改了，进而造成进入硬件异常。

 #define  configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  1

/*

*********************************************************************************************************

* 函 数 名: StackOverflowTest

* 功能说明: 任务栈溢出测试

* 形    参: 无

* 返 回 值: 无

*********************************************************************************************************

*/

static void StackOverflowTest(void)

{

int16_t i

uint8_t buf[2048]

(void)buf/* 防止警告 */

/*

  1. 为了能够模拟任务栈溢出，并触发任务栈溢出函数，这里强烈建议使用数组的时候逆着赋值。

    因为对于M3和M4内核的MCU，堆栈生长方向是向下生长的满栈。即高地址是buf[2047], 低地址

    是buf[0]。如果任务栈溢出了，也是从高地址buf[2047]到buf[0]的某个地址开始溢出。

        因此，如果用户直接修改的是buf[0]开始的数据且这些溢出部分的数据比较重要，会直接导致

    进入到硬件异常。

  2. 栈溢出检测是在任务切换的时候执行的，我们这里加个延迟函数，防止修改了重要的数据导致直接

    进入硬件异常。

  3. 任务vTaskTaskUserIF的栈空间大小是2048字节，在此任务的入口已经申请了栈空间大小

------uint8_t ucKeyCode

    ------uint8_t pcWriteBuffer[500]

    这里再申请如下这么大的栈空间

    -------int16_t i

-------uint8_t buf[2048]

    必定溢出。

*/

for(i = 2047i >= 0i--)

{

buf[i] = 0x55

vTaskDelay(1)

}

}

/*

*********************************************************************************************************

* 函 数 名: vApplicationStackOverflowHook

* 功能说明: 栈溢出的钩子函数

* 形    参: xTask        任务句柄

*            pcTaskName  任务名

* 返 回 值: 无

*********************************************************************************************************

*/

void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask, signed char *pcTaskName )

{

printf("任务：%s 发现栈溢出\r\n", pcTaskName)

}

实验目的：

*                1. 学习FreeRTOS的任务栈溢出检测方法二（模拟栈溢出）。

*                2. FreeRTOS的任务栈溢出检测方法二说明：

*                  a. FreeRTOSConfig.h文件中配置宏定义：

*                      #define  configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  2

*                  b. 在任务切换时检测任务栈指针是否过界了，如果过界了，在任务切换的时候会触发栈溢出钩子函数。

*                      void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask,

*                                                          signed char *pcTaskName )

*                      用户可以在钩子函数里面做一些处理。本实验是在钩子函数中打印出现栈溢出的任务。

*                  c. 任务创建的时候将任务栈所有数据初始化为0xa5，任务切换时进行任务栈检测的时候检测末尾

*                      的16个字节是否都是0xa5，通过这种方式来检测任务栈是否溢出了。相比方法一，这种方法的速度

*                      稍慢些，但是这样就有效的避免了方法一里面的部分情况。不过依然不能保证所有的栈溢出都能检测

*                      到，比如任务栈末尾的16个字节没有用到，即没有被修改，但是任务栈已经溢出了，这种情况是检

*                      测不到的。另外任务栈溢出后，任务栈末尾的16个字节没有修改，但是溢出部分的栈区的数据修改

*                      了，这部分栈区的数据不重要或者暂时没有用到还好，如果是重要数据被修改将直接导致系统进入硬

*                      件异常。这种情况下，栈溢出检测功能也是检测不到的。

*                  d. 本实验就是简单的在任务vTaskUserIF中申请过大的栈空间，模拟出一种栈溢出的情况，溢出后触

*                      发钩子函数，因为我们将溢出部分的数据修改了，进而造成进入硬件异常。

#define  configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  2

函数内容和上面一样：

static void StackOverflowTest(void)

void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask, signed char *pcTaskName )

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