一、FreeRTOS——系统移植
1 基本概念
1.1 操作系统的定义
一个通用操作系统提供的主要功能有（可见下图蓝色的部分）：
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任务（应用程序）的调度管理（重要）
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堆栈和内存管理（重要）
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文件管理
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队列管理
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中断和定时器管理
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资源管理
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输入输出管理
1.2 实时性的含义
实时操作系统（RTOS-Real Time Operating System）中实时（Real Time）指的是任务（Task）或者说实现一个功能的线程（Thread）必须在给定的时间(Deadline)内完成。
说明：Linux等操作系统一般把多任务都是称为多个线程，FreeRTOS中将线程称为任务。
1.3 FreeRTOS介绍
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。
下图为FreeRTOS架构框图，一般情况也是只有基础内核。
学习FreeRTOS中，需要关注的概念：
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任务管理：任务和结构体、任务状态管理、任务切换（任务中调用任务切换、中断中调用任务切换、systick中断中的任务切换）
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通信机制：队列、队列集、流缓冲区、消息缓冲区、信号量和互斥锁、软件定时器、事件组和标志
2 手动系统移植
项目具体路径为：
2.1 拷贝FreeRTOS相关源码
在使用CubeMXSTM32F103RCT6创建项目后，在项目目录创建 FreeRTOS 文件夹，以及创建 src 和 port 子目录。
把 D:\BaiduSyncdisk\FreeRTOS_Study\FreeRTOS-9.0.0\FreeRTOS\Source 目录下面的 include 文件夹拷贝到 D:\BaiduSyncdisk\FreeRTOS_Study\01_STM32F103RCT6_FreeRTOS_CopyFreeRTOS9.0Create\STM32F103RCT6_FreeRTOS\MDK-ARM\FreeRTOS 目录下
把 D:\BaiduSyncdisk\FreeRTOS_Study\FreeRTOS-9.0.0\FreeRTOS\Source 目录下面的所有 *.c 文件，拷贝到 D:\BaiduSyncdisk\FreeRTOS_Study\01_STM32F103RCT6_FreeRTOS_CopyFreeRTOS9.0Create\STM32F103RCT6_FreeRTOS\MDK-ARM\FreeRTOS\src 目录下
把 Source/portable 下的 MemMang 和 RVDS 文件夹拷贝到 FreeRTOS/port 下
2.2 源码添加到工程
该项目的路径为：D:\BaiduSyncdisk\FreeRTOS_Study\02_STM32F103RCT6FreeRTOS
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新建FreeRTOS/src和FreeRTOS/port组
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FreeRTOS/src组中把FreeRTOS/src文件夹中的源文件全部添加
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FreeRTOS/port组添加FreeRTOS\port\MemMang中的heap4.c和FreeRTOS\port\RVDS\ARM_CM3中的port.c
- 添加头文件路径
- 拷贝FreeRTOSv9.0.0\FreeRTOS\Demo\CORTEX_STM32F103_Keil下的FreeRTOSConfig.h文件到工程
- 打开stm32f1xx_it.c文件，在头部添加FreeRTOS的三个函数导入
- 在函数SVC_Handler中添加函数调用
- 在函数PendSV_Handler和SysTick_Handler中添加函数调用
- 修改main.c文件，添加头文件：
#include "FreeRTOSConfig.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
3 STM32cubeMX配置FreeRTOS工程
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选择外部晶振作为高速时钟
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进行系统配置。这里要勾选Debug 便于后续进行仿真调试。由于 FreeRTOS 是基于系统定时器的，所以创建 stm32 工程时要使用其他的定时器来进行计时。这里我使用的是定时器 TIM6。
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配置系统时钟树。这里可以直接写入最大的频率，然后 回车（enter） 两次，系统则会自动配置时钟树。
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配置 FreeRTOS,。这里使用 CMSIS_V2 最新的版本，主要是提供相同接口的函数，便于我们编写代码。
3.1 关于CMSIS接口
前面我们设置了 CMSIS。 其实这个 CMSIS 有两个版本：CMSIS_V1 和 CMSIS_V2 。
选择最新版本的 CMSIS_V2 具有更好的兼容性。
CMSIS的英文全称是：Common Microcontroller Software Interface Standard，直译过来就是“通用微控制器软件接口标准”；
它是一个用来让微控制器开发者减少学习时间、简化软件移植、加速工程创建仿真和加速应用产品上架的工具集合；
CMSIS的作用：
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提供了接口标准，便于移植和管理
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提供了很多第三方固件，便于业务开发
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因为统一了接口，使底层硬件和上层应用耦合降低，更换硬件平台时只需开发人员改变底层硬件的驱动即可，上层业务应用程序无需做改动
4 关于系统移植的屏蔽3个函数
查看CubeMX创建的FreeRTOS工程，在 stm32f1xx_it.c 中，很明显删除了以下三个中断函数的定义。
void SVC_Handler(void) {
}
void PendSV_Handler(void) {
}
void SysTick_Handler(void) {
}
实际上是在 FreeRTOSConfig.h 中，宏定义定义了这个三个函数：
这其实跟手动移植拷贝FreeRTOS的道理是一样的，这里是通过宏直接指向，手动移植是通过函数调用。