FreeRTOS源码分析
FreeRTOS可以被移植到很多不同架构的处理器和编译器，事实上FreeRTOS源码里都已经附带了一个配置好的演示例程方便快速开发，每个演示例程都带有一个说明网页，提供如何定位RTOS演示工程源代码、如何编译演示例程、如何配置硬件平台的全部信息，演示例程说明网页还提供基本的RTOS移植细节信息，包括如何编写FreeRTOS兼容的中断服务例程，不同架构的中断处理会稍有不同。在FreeRTOS最新的V10.1.1代码里，已经提供了针对MCU STM32L152的IAR工程，而我们这里的MCU和集成开发环境分别是STM32L151和MDK，所以我们需要参考该项目使用MDK创建新的工程代码。
在开始移植FreeRTOS之前，我们可以到它的官方站点（https://www.freertos.org/）找最当前最新版本的下载链接，当然我们也可以直接到FreeRTOS的srouceforge源码仓库下去直接下载，其地址是： https://sourceforge.net/projects/freertos/files/FreeRTOS/ ， 这里我们下载当前最新的V10.1.1版本并做该版本的移植。
下载完成后之后解压缩FreeRTOS源码，我们发现下载包目录包含两个子目录：FreeRTOS和FreeRTOS-Plus，此外还有一个readme文档和一些网页链接说明。如下所示：
- txt是FreeRTOSv10.1.1文件夹下的一些文件说明以及一些移植/使用参考链接；
- FreeRTOS目录下包含FreeRTOS内核源文件和已经移植到各个MCU的工程文件及源码文件，接下来我们移植所用的源码都在里面；
- 而FreeRTOS-Plus目录是FreeRTOS的一些常用组件（收费）和演示例程，在基础的移植过程中，不需要这些组件。
首先我们来看看FreeRTOS文件夹及其目录结构：
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FreeRTOS ├── Demo │ ├── ... ... │ ├── ARM7_AT91FR40008_GCC 移植到Atmel ARM7上的示例代码； │ ├── ARM9_AT91SAM9XE_IAR 移植到Atmel ARM9上的示例代码； │ ├── AVR32_UC3 移植到Atmel ARV32单片机上的示例代码； │ ├── CORTEX_STM32L152_IAR 移植到STM32L152 MUC上的IAR项目，我们会参考该项目来移植； │ ├── msp430_GCC 移植到MSP430单片机上的示例代码； │ ├── ... ... ├── Source │ ├── tasks.c FreeRTOS内核三大核心文件之一任务, 所有任务(调度)相关函数； │ ├── queue.c FreeRTOS内核三大核心文件之一队列，任务和任务之间的通讯处理； | ├── list.c FreeRTOS内核三大核心文件之一链表，在内核整体控制上都使用了链表数据结构处理,一切数据结构的基础； | ├── timers.c 软件定时器，以任务形式存在； | ├── croutine.c 协线程（协程）文件，和任务类似，在系统资源比较缺乏下使用； | ├── event_groups.c 事件标志组； │ ├── stream_buffer.c 一个用循环buffer实现的字节流buffer，可以在在中断服务程序与任务或任务与任务之间传送字节流数据； | ├── include FreeRTOS操作系统移植需要的一些头文件在这里面； | ├── portable 处理器架构相关的RTOS代码，这个是RTOS MCU底层硬件相关的移植层； │ | ├── Keil │ | │ └── See-also-the-RVDS-directory.txt 我们使用的是Keil MDK，这个文件说明参考下面的RVDS； │ | ├── MemMang FreeRTOS实现了5种简单的内存分配(malloc)实现 │ | │ ├── heap_1.c 这是所有实现中最简单的一个，一旦分配内存之后，它甚至不允许释放分配的内存，适合于大部分嵌入式情形； │ | │ ├── heap_2.c 使用一个最佳匹配算法，它允许释放之前分配的内存块。但它不会把相邻的空闲块合成一个更大的块，会产生内存碎片； │ | │ ├── heap_3.c 简单的包装了标准库中的malloc()和free()函数，包装后的malloc()和free()函数具备线程保护； │ | │ ├── heap_4.c 使用一个最佳匹配算法，会将相邻的空闲内存块合并成一个更大的块，解决内存碎片； │ | │ ├── heap_5.c 该方案同方案4的合并算法，并且允许堆栈跨越多个非连续的内存区； │ | │ └── ReadMe.url 关于5中堆管理实现的说明网站链接； | | ├── RVDS | | │ ├── ARM_CM3 STM32L151使用的是ARM Cortex M3的核，所以关于该MCU的硬件层移植使用这里的代码 | | │ │ ├── port.c | | │ │ └── portmacro.h | | └── readme.txt portable文件夹下的文件说明； │ └── readme.txt Source路径下文件说明 │ ├── License │ └── license.txt FreeRTOS的版权声明文件，使用修改过的GPL； ├── links_to_doc_pages_for_the_demo_projects.url └── readme.txt 关于该路径下的一些文件说明及其帮助链接； |
接下来也可以了解一下FreeRTOS-Plus文件夹及其目录结构：
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FreeRTOS-Plus/ ├── Demo │ ├── Also_See_More_FreeRTOS+TCP_and_FreeRTOS_FAT_in_the_lab.url 关于FreeRTOSs使用TCP和FAT的网站链接； │ ├── Common │ ├── FreeRTOS_Plus_CLI_with_Trace_Windows_Simulator FreeRTOS下的命令行实现； │ ├── FreeRTOS_Plus_FAT_SL_and_CLI_Windows_Simulator FreeRTOS下的FAT和命令行实现； │ ├── FreeRTOS_Plus_Reliance_Edge_and_CLI_Windows_Simulator │ ├── FreeRTOS_Plus_TCP_Minimal_Windows_Simulator FreeRTOS的TCP实现； │ ├── FreeRTOS_Plus_UDP_and_CLI_LPC1830_GCC FreeRTOS的UDP和命令行实现； │ ├── FreeRTOS_Plus_UDP_and_CLI_Windows_Simulator │ ├── FreeRTOS_Plus_UDP_CLI_FAT_SL_SAM4E_Atmel_Studio │ ├── FreeRTOS_Plus_WolfSSL_Windows_Simulator FreeRTOS的SSL加密实现； │ └── readme.txt ├── readme.txt └── Source ├── FreeRTOS-Plus-CLI ├── FreeRTOS-Plus-IO ├── FreeRTOS-Plus-TCP ├── FreeRTOS-Plus-Trace ├── FreeRTOS-Plus-UDP ├── Reliance-Edge ├── WebDocs.url └── WolfSSL |
