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Designed For Microcontrollers;
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USING THE F
REE
RTOS
REAL TIME KERNEL
A Practical Guide
Richard Barry
F
REE
RTOS 实时内核
实用指南
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这篇文章的英文原版我是在www.FreeRTOS.net上下载得到的。其实我并没有决定
是否要在系统中使用FreeRTOS，虽然我想要的也仅仅是一个实时内核，当然更重要的
是免费。之所以翻译这篇文章倒不是因为FreeRTOS有多么优秀，完全是因为这篇文章
还不算太长。而且FreeRTOS.net仿佛致力于这个内核在国内的推广，也做了不少中文
化的工作。所以我是打算利用工作之余，边看边译，到读完这篇文档，也就有个中文版
了。如果FreeRTOS.net不弃的话，我倒是情愿放到这个网站上与大家共享。
另外，我本人很懒，没有翻译附录，而且译完正文后也没有做过任何检查。所以如
果有任何问题，请不要骂我。
Zou Changjun
yisfx@126.com
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第一章
任务管理
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1.1 概览
[附录中提供了使用 FreeRTOS 源代码的实用信息]
小型多任务嵌入式系统简介
不同的多任务系统有不同的侧重点。以工作站和桌面电脑为例：
早期的处理器非常昂贵，所以那时的多任务用于实现在单处理器上支持多用户。这
类系统中的调度算法侧重于让每个用户”公平共享”处理器时间。
随着处理器功能越来越强大，价格却更偏宜，所以每个用户都可以独占一个或多个
处理器。这类系统的调度算法则设计为让用户可以同时运行多个应用程序，而计算
机也不会显得反应迟钝。例如某个用户可能同时运行了一个字处理程序，一个电子
表格，一个邮件客户端和一个 WEB 浏览器，并且期望每个应用程序任何时候都能
对输入有足够快的响应时间。
桌面电脑的输入处理可以归类为”软实时”。为了保证用户的最佳体验，计算机对每
个输入的响应应当限定在一个恰当的时间范围——但是如果响应时间超出了限定范围，
并不会让人觉得这台电脑无法使用。比如说，键盘操作必须在键按下后的某个时间内作
出明显的提示。但如果按键提示超出了这个时间，会使得这个系统看起来响应太慢，而
不致于说这台电脑不能使用。
仅仅从单处理器运行多线程这一点来说，实时嵌入式系统中的多任务与桌面电脑的
多任务从概念上来讲是相似的。但实时嵌入式系统的侧重点却不同于桌面电脑——特别
是当嵌入式系统期望提供”硬实时”行为的时候。
硬实时功能必须在给定的时间限制之内完成——如果无法做到即意味着整个系统
的绝对失败。汽车的安全气囊触发机制就是一个硬实时功能的例子。安全气囊在撞击发
生后给定时间限制内必须弹出。如果响应时间超出了这个时间限制，会使得驾驶员受到
伤害，而这原本是可以避免的。
大多数嵌入式系统不仅能满足硬实时要求，也能满足软实时要求。
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术语说明
在 FreeRTOS 中，每个执行线程都被称为”任务”。在嵌入式社区中，对此并没有一
个公允的术语，但我更喜欢用”任务”而不是”线程”，因为从以前的经验来看，线程具有
更多的特定含义。
本章的目的是让读者充分了解：
在应用程序中，FreeRTOS 如何为各任务分配处理时间。
在任意给定时刻，FreeRTOS 如何选择任务投入运行。
任务优先级如何影响系统行为。
任务存在哪些状态。
此外，还期望能够让读者解：
如何实现一个任务。
如何创建一个或多个任务的实例。
如何使用任务参数。
如何改变一个已创建任务的优先级。
如何删除任务。
如何实现周期性处理。
空闲任务何时运行，可以用来干什么。
本章所介绍的概念是理解如何使用 FreeRTOS 的基础，也是理解基于 FreeRTOS
的应用程序行为方式的基础——因此，本章也是这本书中最为详尽的一章。
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