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FreeRTOS中文實用教程
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2018-4-19 22:57 上傳
這篇文章的英文原版我是在FreeRTOS上下載得到的。其實我并沒有決定是否要在系統(tǒng)中使用FreeRTOS，雖然我想要的也僅僅是一個實時內(nèi)核，當(dāng)然更重要的是免費。之所以翻譯這篇文章倒不是因為FreeRTOS有多么優(yōu)秀，完全是因為這篇文章還不算太長。而且FreeRTOS.net仿佛致力于這個內(nèi)核在國內(nèi)的推廣，也做了不少中文化的工作。所以我是打算利用工作之余，邊看邊譯，到讀完這篇文檔，也就有個中文版了。如果FreeRTOS不棄的話，我倒是情愿放到這個網(wǎng)站上與大家共享。
另外，我本人很懶，沒有翻譯附錄，而且譯完正文后也沒有做過任何檢查。所以如果有任何問題，請不要罵我。
1.1 概覽
[附錄中提供了使用 FreeRTOS 源代碼的實用信息]
小型多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)簡介
不同的多任務(wù)系統(tǒng)有不同的側(cè)重點。以工作站和桌面電腦為例：
早期的處理器非常昂貴，所以那時的多任務(wù)用于實現(xiàn)在單處理器上支持多用戶。這類系統(tǒng)中的調(diào)度算法側(cè)重于讓每個用戶”公平共享”處理器時間。
隨著處理器功能越來越強大，價格卻更偏宜，所以每個用戶都可以獨占一個或多個處理器。這類系統(tǒng)的調(diào)度算法則設(shè)計為讓用戶可以同時運行多個應(yīng)用程序，而計算機也不會顯得反應(yīng)遲鈍。例如某個用戶可能同時運行了一個字處理程序，一個電子表格，一個郵件客戶端和一個 WEB 瀏覽器，并且期望每個應(yīng)用程序任何時候都能對輸入有足夠快的響應(yīng)時間。
桌面電腦的輸入處理可以歸類為”軟實時”。為了保證用戶的最佳體驗，計算機對每個輸入的響應(yīng)應(yīng)當(dāng)限定在一個恰當(dāng)?shù)臅r間范圍——但是如果響應(yīng)時間超出了限定范圍，并不會讓人覺得這臺電腦無法使用。比如說，鍵盤操作必須在鍵按下后的某個時間內(nèi)作出明顯的提示。但如果按鍵提示超出了這個時間，會使得這個系統(tǒng)看起來響應(yīng)太慢，而不致于說這臺電腦不能使用。
僅僅從單處理器運行多線程這一點來說，實時嵌入式系統(tǒng)中的多任務(wù)與桌面電腦的多任務(wù)從概念上來講是相似的。但實時嵌入式系統(tǒng)的側(cè)重點卻不同于桌面電腦——特別是當(dāng)嵌入式系統(tǒng)期望提供”硬實時”行為的時候。 硬實時功能必須在給定的時間限制之內(nèi)完成——如果無法做到即意味著整個系統(tǒng)的絕對失敗。汽車的安全氣囊觸發(fā)機制就是一個硬實時功能的例子。安全氣囊在撞擊發(fā)生后給定時間限制內(nèi)必須彈出。如果響應(yīng)時間超出了這個時間限制，會使得駕駛員受到傷害，而這原本是可以避免的。
大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)不僅能滿足硬實時要求，也能滿足軟實時要求。
術(shù)語說明
在FreeRTOS中，每個執(zhí)行線程都被稱為”任務(wù)”。在嵌入式社區(qū)中，對此并沒有一個公允的術(shù)語，但我更喜歡用”任務(wù)”而不是”線程”，因為從以前的經(jīng)驗來看，線程具有更多的特定含義。
本章的目的是讓讀者充分了解：
在應(yīng)用程序中，F(xiàn)reeRTOS 如何為各任務(wù)分配處理時間。
在任意給定時刻，F(xiàn)reeRTOS如何選擇任務(wù)投入運行。
任務(wù)優(yōu)先級如何影響系統(tǒng)行為。
任務(wù)存在哪些狀態(tài)。
此外，還期望能夠讓讀者解：
如何實現(xiàn)一個任務(wù)。
如何創(chuàng)建一個或多個任務(wù)的實例。
如何使用任務(wù)參數(shù)。
如何改變一個已創(chuàng)建任務(wù)的優(yōu)先級。
如何刪除任務(wù)。
如何實現(xiàn)周期性處理。
空閑任務(wù)何時運行，可以用來干什么。
本章所介紹的概念是理解如何使用 FreeRTOS 的基礎(chǔ)，也是理解基于 FreeRTOS的應(yīng)用程序行為方式的基礎(chǔ)——因此，本章也是這本書中最為詳盡的一章。
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2018-4-19 23:19 上傳
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任務(wù)從非運行態(tài)轉(zhuǎn)移到運行態(tài)被稱為”切換入或切入(switched in)”或”交換入(swapped in)”。相反，任務(wù)從運行態(tài)轉(zhuǎn)移到非運行態(tài)被稱為”切換出或切出(switched out)”或”交換出(swapped out)”。FreeRTOS 的調(diào)度器是能讓任務(wù)切入切出的唯一實體。
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