一、為什么使用實時多任務操作系統(tǒng)？
RTOS，real-time Operate System。有很多成熟的技術可以在不使用內(nèi)核的情況下編寫好的嵌入式軟件，但是在復雜情況下，RTOS有如下的好處：
1）用戶無需關心時間信息
內(nèi)核負責計時，并由相關的API完成，從而使得用戶的應用程序代碼結構更簡單。
2）模塊化、可拓展性強
也正是由于第一點的原因，程序性能不易受底層硬件更改的影響。并且，各個任務是獨立的模塊，每個模塊都有明確的目的，降低了代碼的耦合性。
3）效率高
內(nèi)核可以讓軟件完全由事件驅(qū)動，因次，輪詢未發(fā)生的事件是不浪費時間的。相當于用中斷來進行任務切換。
4）中斷進程更短
通過把中斷的處理推遲到用戶創(chuàng)建的任務中，可以使得中斷處理程序非常短。

二、FreeRTOS的核心功能

接下來，就按順序介紹以上的4種核心功能。
三、內(nèi)存管理

FreeRTOS目前有5種內(nèi)存管理方案供我們選擇。

下圖為heap2內(nèi)存分配方式

下圖為heap4內(nèi)存分配方式

其中，heap4：我們主要用到的是動態(tài)內(nèi)存分配的heap4。相比于heap2的鏈表式內(nèi)存塊結構，heap4是按照物理地址來進行排序。這樣設計的目的是方便合并相鄰物理地址中空閑的內(nèi)存塊。但是，當在嵌入式系統(tǒng)中，頻繁的創(chuàng)建與釋放內(nèi)存，還是會導致空閑塊物理地址相對分散，依然會產(chǎn)生較多內(nèi)存碎片。
補充：μS/OS采用的是靜態(tài)分割成多個塊。

四、任務管理
1.如何創(chuàng)建一個任務（接下來我會舉一個實例）
用到的函數(shù)：xTaskCreate（如下圖）

如何創(chuàng)建兩個不同的任務，并讓他們都能夠執(zhí)行呢？
首先，聲明任務1和任務2（如下圖)

接著，在主函數(shù)中創(chuàng)建任務1和任務2（如下圖）

最后，通過串口打印能看出兩個任務在輪流執(zhí)行。（下圖）

2.優(yōu)先級
優(yōu)先級0是最低優(yōu)先級，可以通過在FreeRTOSConfig.h文件中，設置configMAX_priorities來配置最高優(yōu)先級數(shù)。
特別要注意，不同任務可以共用同一個優(yōu)先級。
3.你知道為什么要用vTaskDelay嗎
在有兩個任務的情況下，不用delay的時候，每執(zhí)行完一個任務，需要等到Tick中斷，才能讓調(diào)度器選擇運行下一個任務（如下圖）。

這是不用delay的時候

當使用了delay之后，兩個任務能夠在一個周期內(nèi)依次運行（如下圖），畢竟處理1個任務不需要占用整一個時間周期，之前不用delay的做法太浪費了。

這是用delay的情況

4.任務在不同的狀態(tài)間調(diào)度

5.vTaskDelay和VTaskDelayUntil的區(qū)別
第一個delay是相對的延時，第2個delayuntil是絕對的延時，適合需要固定頻率執(zhí)行的任務
。
6.對于空閑任務來說，它一直都處于就緒態(tài)，只有當其他優(yōu)先級比它高的任務，都執(zhí)行完了，都在阻塞態(tài)里，空閑任務idle task才會執(zhí)行。

五、（任務間）通信管理
1.隊列的原理
隊列，可以容納有限數(shù)量固定大小的數(shù)據(jù)。一般采用FIFO存儲方式（First in First Out）。而在freertos中，隊列的傳輸用的是copy的方式。
隊列傳輸數(shù)據(jù)方式（過程如下圖）

采用copy傳遞的優(yōu)勢有：堆棧中的變量也可以直接發(fā)送到隊列中，而不用擔心是否會被釋放掉。因次，發(fā)送和接收任務也不用去關心是哪一個任務“擁有”數(shù)據(jù)。
2.創(chuàng)建一個隊列

3.接收隊列

4.利用指針傳輸特大變量。
5.可能有人問，隊列有什么用處呢？
確實，用全局變量直接很多。但在中斷的時候，如果中斷執(zhí)行的時間很長，數(shù)據(jù)處理量很大，會影響正常任務的運行。因次我們通過把數(shù)據(jù)轉移到任務里面再作處理，減小中斷開銷。
六、其他功能
還有軟件時鐘管理、事件管理、解決互斥問題的內(nèi)存管理方法等等，可以先不管，還未看到過有人用，感覺事件管理還不如來個全局變量flag。
七、數(shù)據(jù)類型
freertos有自己的命名規(guī)格，在portmarco.h文件里。

lw