FreeRTOS系列第1篇---为何选择FreeRTOS？

1.为何学习RTOS？

         做为基于ARM七、Cortex-M3硬件开发的嵌入式工程师，我一直反对使用RTOS。不只由于不恰当的使用RTOS会给项目带来额外的稳定性风险，更重要的是我认为绝大多数基于ARM七、Cortex-M3硬件的项目，还没复杂到使用RTOS的地步，使用状态机就足够了。

         对于现代的微处理器，特别是资源相对丰富ARM七、Cortex-M3硬件来讲，RTOS占用的硬件资源已经愈来愈能够忽略。因此在当今环境下，咱们无需担忧RTOS会拖累性能。相反，RTOS提供的事件驱动型设计方式，使得RTOS只是在处理实际任务时才会运行，这可以更合理的利用CPU。在实际项目中，若是程序等待一个超时事件，传统的无RTOS状况下，要么在原地一直等待而不能执行其它任务，要么使用复杂（相对RTOS提供的任务机制而言）的状态机机制。若是使用RTOS，则能够很方便的将当前任务阻塞在该事件下，而后自动去执行别的任务，这显然更方便，而且能够高效的利用CPU。处理这类事件，是我使用RTOS的最大动力，但考虑到系统的稳定性，我不得再也不三权衡RTOS可能带来的一些弊端：

 

1. 大多数RTOS代码都具备必定规模，任何代码均可能带来BUG，况且是代码具备必定规模的RTOS，所以引入RTOS的同时也可能会引入该RTOS的BUG，这些RTOS自己的BUG一旦被触发，影响多是是灾难性的。
2. 熟练的使用RTOS是一项技能，须要专业的知识储备和长期的经验积累。不将RTOS分析透彻，很容易为项目埋下错误。典型的，像中断优先级、任务堆栈分配、可重入等，都是更容易出错的地方。
3. RTOS的优先级嵌套使得任务执行顺序、执行时序更难分析，甚至变成不可能。任务嵌套对所需的最大堆栈RAM大小估计也变得困难。这对于不少对安全有严格要求的场合是不可想象的。
4. RTOS应该用于任务复杂的场合，以致于对任务调度的需求能够抵消RTOS所带来的稳定性影响，但大部分的应用并不是复杂到须要RTOS。

 

         以上缘由是我拒绝在实际项目中使用RTOS的理由，可是否使用RTOS跟是否学习RTOS彻底是两码事。我认为任何嵌入式软件设计人员都应该至少学习一种RTOS，不只是须要掌握RTOS背后的操做系统原理、学习RTOS的编程方式，更是为未来作准备。

         即使我认为如今的物联网有点言过其实，但我依然看好物联网的发展前景。随着物联网的发展，将来的嵌入式产品必然更为复杂、链接性更强以及须要更丰富的用户界面。当处理这些任务时，一个好的RTOS就变得不可缺乏了。

         书到用时方恨少，我但愿本身永远不会有这种感受。因此从如今起，我要开始深刻一个RTOS，探索它背后的原理，掌握其编程方法，避免其缺陷和陷阱，并将它安全的用在未来的项目中。

2.为何选用FreeRTOS？

         对比了许多RTOS，最终选择FreeRTOS，缘由是多方面的：

 

1. SafeRTOS即是基于FreeRTOS而来，前者是通过安全认证的RTOS，所以对于FreeRTOS的安全性也有了信心。
2.  大量开发者使用，并保持高速增加趋势。20十一、20十二、201三、201四、201五、2017年（暂时没有2016年的数据）的EEtimes杂志嵌入式系统市场报告显示，FreeRTOS在RTOS内核使用榜和RTOS内核计划使用榜上都名列前茅。更多的人使用能够促进发现BUG，加强稳定性。
3. 简单。内核只有3个.c文件，所有围绕着任务调度，没有任何其它干扰，便于理解学习。并且，我根本不须要其它繁多的功能，只要任务调度就够了。
4. 文档齐全。在FreeRTOS官方网站上，能够找到全部你须要的资料。
5. 免费、开放源码。彻底能够免费用于商业产品，开放源码更便于学习操做系统原理、从全局掌握FreeRTOS运行机理、以及对操做系统进行深度裁剪以适应本身的硬件。
6. 2017年末，FreeRTOS做者加入亚马逊，担任首席工程师，FreeRTOS也由亚马逊管理。同时修改了用户许可证，FreeRTOS变得更加开放和自由。背靠亚马逊，相信将来FreeRTOS会更加稳定可靠。此外，之前价格不菲的《实时内核指南》和《参考手册》也免费开放下载，这使得学习更加容易。

 

         学习的资料来源主要是FreeRTOS的官方网站（www.freertos.org）和源代码。FreeRTOS的创始人RichardBarry编写了大量的移植代码和配套文档，我只不过是沿着Richard Barry铺好的路前进，因此，这没什么困难的。

         最后，感谢RichardBarry的付出，感谢Richard Barry的无私开源精神！

 

附录1:2010~2017年EEtimes杂志嵌入式市场调查报告有关RTOS使用榜截图

附录1.1  2010和2011年RTOS使用榜

 

附录1.2  2012和2013年RTOS使用榜

附录1.3   2013年和2014年RTOS使用榜

 

附录1.4   2014年和2015年RTOS使用榜

附录1.5   2017年RTOS使用榜