FreeRTOS嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)開發(fā)介紹

　　方法2的優(yōu)點(diǎn)是，能根據(jù)任務(wù)需要高效率地使用內(nèi)存，尤其是當(dāng)不同的任務(wù)需要不同大小的內(nèi)存的時候。方法二的缺點(diǎn)是，不能把應(yīng)用程序釋放的內(nèi)存和原有的空閑內(nèi)存混合為一體，因此，若應(yīng)用程序頻繁申請與釋放“隨機(jī)”大小的內(nèi)存，就可能造成大量的內(nèi)存碎片。這就要求應(yīng)用程序申請與釋放內(nèi)存的大小為“有限個”固定的值(如圖2中申請與釋放內(nèi)存的大小固定為l KB、2 KB或3 KB)。方法2的另一個缺點(diǎn)是，程序執(zhí)行時間具有一定的不確定性。

　　μC/OS—II提供的內(nèi)存管理機(jī)制是把連續(xù)的大塊內(nèi)存按分區(qū)來管理，每個分區(qū)中包含整數(shù)個大小相同的內(nèi)存塊。由于每個分區(qū)的大小相同，即使頻繁地申請和釋放內(nèi)存也不會產(chǎn)生內(nèi)存碎片問題，但其缺點(diǎn)是內(nèi)存的利用率相對不高。當(dāng)申請和釋放的內(nèi)存大小均為一個固定值時(如均為2 KB)，FreeRTOS的方法2內(nèi)存分配策略就可以實(shí)現(xiàn)類似μC/OS—Ⅱ的內(nèi)存管理效果。

　　2.5 FreeRTOS的移植

　　FreeRTOS操作系統(tǒng)可以被方便地移植到不同處理器上工作，現(xiàn)已提供了ARM、MSP430、AVR、PIC、C8051F等多款處理器的移植。FrceRTOS在不同處理器上的移植類似于μC/0S一II，故本文不再詳述FreeRTOS的移植。此外，TCP/IP協(xié)議棧μIP已被移植到FreeRTOS上，具體代碼可見FreeRTOS網(wǎng)站。

　　2.6 FreeRTOS的不足

　　相對于常見的μC/OS—II操作系統(tǒng)，F(xiàn)reeRTOS操作系統(tǒng)既有優(yōu)點(diǎn)也存在不足。其不足之處，一方面體現(xiàn)在系統(tǒng)的服務(wù)功能上，如FreeRTOS只提供了消息隊列和信號量的實(shí)現(xiàn)，無法以后進(jìn)先出的順序向消息隊列發(fā)送消息;另一方面，F(xiàn)reeRTOS只是一個操作系統(tǒng)內(nèi)核，需外擴(kuò)第三方的GUI(圖形用戶界面)、TCP/IP協(xié)議棧、FS(文件系統(tǒng))等才能實(shí)現(xiàn)一個較復(fù)雜的系統(tǒng)，不像μC/OS-II可以和μC/GUI、μC/FS、μC/TCP-IP等無縫結(jié)合。

　　3 結(jié) 論

　　作為一個源碼公開的操作系統(tǒng)，學(xué)習(xí)FreeRTOS可以更好地掌握嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理;作為一個免費(fèi)的操作系統(tǒng)，采用FreeRTOS可在基本滿足較小系統(tǒng)需要的情況下降低系統(tǒng)成本、簡化開發(fā)難度。在實(shí)踐中，采用FreeRTOS操作系統(tǒng)和MSP430單片機(jī)構(gòu)成的溫度控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了較好的控制效果。相信隨著時間的發(fā)展，F(xiàn)reeRTOS會不斷完善其功能，以更好地滿足人們對嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時性、可靠性、易用性的要求。