FreeRTOS是一款开源免费的嵌入式实时操作系统，越累越多的开源组织、初创公司使用FreeRTOS来设计开发产品，例如物联网领域中，ESP8266的固件就是基于FreeRTOS系统，RTL8710的官方SDK也是基于FreeRTOS。FreeRTOS的移植比较简单，只需要添加需要的源码文件，不需要做任何的底层工作，再添加三个宏定义即可。下面将以M451单片机为例，介绍如何移植FreeRTOS操作系统，但不涉及中间件如FreeRTOS-FAT和Free_RTOS-TCP的移植。工具/原料moreMDK-ARM交叉编译工具链M451LG6AE最小系统方法/步骤1/7分步阅读

嵌入式操作系统有分时操作系统和实时操作系统，如果操作系统能够使计算机系统及时响应外部事件请求，并能控制所有实时设备和实时任务协调运行，且能在一个规定的时间内完成对事件的处理，怎么这种系统称为实时操作系统。

如果系统必须在极其严格的时间内完成的任务叫做硬件的实时操作系统，如果不是很严格的话就是软件的实时操作系统。

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前往官网下载最新版的FreeRTOS系统，然后解压缩到本地。有两个文件夹，FreeRTOS文件夹里面是操作系统内核，FreeRTOS-Plus里面是一些中间件如文件系统，网络协议栈等。

值得一提的是，FreeRTOS的教学用书和API参考手册电子版均已免费提供，建议在现在安装FreeRTOS的同时也一并下载到本地，以供后期学习查阅。

FreeRTOS的主要特点如下：

1. 支持抢占式调度，合作式调度和时间片调度

2. 具有低功耗模式，称为tickless模式

3.FreeRTOS-MPU支持M3/M4/M7内核的MPU（内存保护单元）

4. 典型的内核使用大小在4k~9k

5. 支持消息队列、二值信号量、计数信号量、递归信号量和互斥信号量，可用于任务与任务之间的消息传递和同步，任务与终端间的消息传递和同步

6. 任务数量不限，任务优先级数量不限

7.高效的软件定时器，不需要损耗额外的CPU时间，除非需要执行定时器任务

8.任务间直接的消息传递，速度较快

9. FreeRTOS的队列是其它通信和同步机制的基础

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移植FreeRTOS之前，原有的工程（比如跑马灯，越简单越好）中不能有SysTick、PendSV和SVC三个系统中断的使用，因为FreeRTOS系统要使用这三个中断。

1. 准备好简单工程的模板

2. 在工程模板中创建FreeRTOS文件夹，并将解压后源码FreeRTOS文件夹中Source目录下的所有内容复制进来

3. 在user目录下需要手动窗件FreeRTOSConfig.h的配置文件，也可以从官方demo中拿来修改后使用，比如从下载的源码目录下的FreeRTOS/Demo/CORTEX_M4F_STM32F407ZG-SK中进行拷贝

4. 将源码文件添加到MDK的工程目录中，其中heap_4.c文件路径Source/portable/MemMang，port.c的路径FreeRTOS/Source/portable/RVDS/ARM_CM4F，这是因为我们使用的M451是CM4F内核的

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在工程中添加新的头文件搜索路径：

.\FreeRTOS\include;

.\FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F

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打开FreeRTOSConfig.h配置文件，根据自己硬件配置进行修改

1. 首先将文件开头的__ICCARM__修改为__CC_ARM，即把编译器从IAR改为RealView

2. 将以下宏配置为0

configUSE_IDLE_HOOK

configUSE_TICK_HOOK

configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW

configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK

3.#define configUSE_PREEMPTION1 将会使能抢占式调度器

4.#define configCPU_CLOCK_HZ( SystemCoreClock )设置系统主频（M451的系统主频为72MHz）

5.#define configTICK_RATE_HZ( ( TickType_t ) 1000 )设置系统节拍为1kHz，即1ms

6.#define configMAX_PRIORITIES( 5 )定义可供用户使用的最大优先级数为5，那么用户可以使用的优先级号是0,1,2,3,4

6.#define configTOTAL_HEAP_SIZE( ( size_t ) ( 30 * 1024 ) )定义堆大小，FreeRTOS内核，用户动态申请内存，任务栈等都需要这个空间

4. 将工程整体重新编译一次，这样FreeRTOS基本移植结束了

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编写测试程序来验证一致的FreeRTOS是否已经可以使用

1. 在main.c中添加一下几个头文件

#include FreeRTOS.h

#include task.h

#include queue.h

#include croutine.h

2. 在main函数的开头，禁止全局中断（除了NMI和HardFault），具体方法是：__set_PRIMASK(1);这样做的好处是可以防止执行的中断服务程序中有FreeRTOS的API函数，保证系统正常启动，不受别的中断影响。在port.c中的函数prvStartFirstTask中会重新开启全局中断

3. 创建任务AppTaskCreate();

4. 启动调度，开始执行任务vTaskStartScheduler();

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烧写程序，运行，可以从串口看到正确的输出信息

注意事项

配置FreeRTOSConfig这一步是最关键的，一定要根据自己硬件的情况妥善设置

实时操作系统FREERTOSM451系统移植