原标题：FreeRTOS操作系统 如何学习FreeRTOS操作系统？

　　一、什么是FreeRTOS ?

　　在嵌入式领域中，嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源，简化应用软件的设计，缩短系统开发时间，更好地保证系统的实时性和可靠性。

　　在嵌入式领域，FreeRTOS是不多的同时具有实时性，开源性，可靠性，易用性，多平台支持等特点的嵌入式操作系统。目前，FreeRTOS已经发展到支持包含X86，Xilinx，Altera等多达30种的硬件平台，其广阔的应用前景已经越来越受到业内人士的瞩目。

　　FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程等，可基本满足较小系统的需要。由于RTOS需占用一定的系统资源(尤其是RAM资源)，只有μC/OS-II、embOS、salvo、FreeRTOS等少数实时操作系统能在小RAM单片机上运行。相对μC/OS-II、embOS等商业操作系统，FreeRTOS操作系统是完全免费的操作系统，具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略灵活的特点，可以方便地移植到各种单片机上运行，其最新版本为10.3.1版。

　　作为一个轻量级的操作系统，FreeRTOS提供的功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能等，可基本满足较小系统的需要。FreeRTOS内核支持优先级调度算法，每个任务可根据重要程度的不同被赋予一定的优先级，CPU总是让处于就绪态的、优先级最高的任务先运行。FreeRTOS内核同时支持轮换调度算法，系统允许不同的任务使用相同的优先级，在没有更高优先级任务就绪的情况下，同一优先级的任务共享CPU的使用时间。

　　FreeRTOS的内核可根据用户需要设置为可剥夺型内核或不可剥夺型内核。当FreeRTOS被设置为可剥夺型内核时，处于就绪态的高优先级任务能剥夺低优先级任务的CPU使用权，这样可保证系统满足实时性的要求;当FreeRTOS被设置为不可剥夺型内核时，处于就绪态的高优先级任务只有等当前运行任务主动释放CPU的使用权后才能获得运行，这样可提高CPU的运行效率。

　　二、为什么要学习RTOS?

　　作为基于ARM7、Cortex-M3硬件开发的嵌入式工程师，我一直反对使用RTOS。不仅因为不恰当的使用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ARM7、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ARM7、Cortex-M3硬件来说，RTOS占用的硬件资源已经越来越可以忽略。所以在当今环境下，我们无需担心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，这能够更合理的利用CPU。在实际项目中，如果程序等待一个超时事件，传统的无RTOS情况下，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。如果使用RTOS，则可以很方便的将当前任务阻塞在该事件下，然后自动去执行别的任务，这显然更方便，并且可以高效的利用CPU。

　　三、安全地连接、编程、部署和管理低功耗设备

　　FreeRTOS 支持传输层安全性 (TLS v1.2)，可以帮助您的设备安全连接到 AWS。您还可以轻松将常用的 IoT 功能编程到设备中，其中包括使用 Wi-Fi 或以太网等常见连接选项来帮助将设备配置到本地网络的软件库，或者使用低功耗蓝牙技术连接到移动设备。FreeRTOS 还提供了一个无线 (OTA) 更新库，通过增强功能或安全补丁来远程更新设备。它还具备代码签名功能，可以确保您的设备代码在部署和 OTA 更新过程中不会泄露。

　　四、几点初学者建议

　　第一点：初学者学习操作系统，那必须是先学习内核，学习内核处理的思想，跳出裸机处理的思想，那么选择的内核必然是由简单到深入。

　　第二点：学习内核的话，文档说明必须要丰富，目前有很多书是写ucos跟FreeRTOS的，很多人都觉得这两个rtos非常好，那人家做了那么多年，确实也是非常好的啦，ucos上过火星;FreeRTOS开源免费，是全球最多人使用的rtos，我肯定不否认这些不好啦。但是我还是推荐国内的。ucos实现太臃肿，安全做的非常好，很多情况都考虑了，但是作为初学者，你会有那么多情况产生吗，肯定不会的，没必要学。FreeRTOS实现几乎都是通过宏定义提供给开发者，实现过程也是很直观明了，但是内核代码行数还是太多了，我不推荐(即使我的第一个rtos也是学习FreeRTOS)。

　　第三点：目前rt-thread的书籍与例程非常丰富了，比如野火的《rt-thread内核实现与应用开发实战指南》，比如rt-thread官方出版的《RT-Thread编程指南》，都是很不错的资料。而TencentOS tiny资料较少，说不定我能给它整一个全 网 首发TencentOS tiny内核实现的系列文章

　　第四点：关于rtos内核，真的是一通百通的!!!各种ICP通信的同步、互斥、阻塞机制，真的是一样的处理思想，大同小异的实现过程，相信我。

　　五、工业应用程序

　　工业客户利用基于微控制器的设备，这些设备会生成关于业务关键型工作负载的数据。工业传感器、致动器、泵和自动化组件均使用微控制器，因为它们成本低、功耗低，并且可以执行实时操作。例如，石油钻塔上的单个泵由微控制器控制，如果出现故障，则可能会完全关闭。借助 FreeRTOS，这些客户可以通过直接连接到云来收集系统性能和压力方面的数据，并通过 AWS IoT Greengrass 在本地实时采取关键措施来防止出现此类破坏性中断。

　　FreeRTOS 可以帮助电器、可穿戴技术或智能照明制造商等消费产品公司针对各种产品和型号，将基于微控制器的设备开发、交付和维护过程标准化。FreeRTOS 提供单个微控制器操作系统，它可以支持具有不同功率和容量的各种微控制器硬件。这样，这些公司便可以专注于产品创新，无需面对跨多个产品线开发软件的复杂性。此外，通过 OTA 更新功能，FreeRTOS 还能安全更新使用中的现有消费产品的功能。