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嵌入式工程师，你知道为什么要学RTOS？为什么要选用FreeRTOS？资料下载
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2021-04-18
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作为基于ARM7、Cortex-M3硬件开发的嵌入式工程师，本人一直反对使用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，更重要的是个人认为绝大多数基于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。处理这类事件，是使用RTOS的最大动力，但考虑到系统的稳定性，不得不再三权衡RTOS可能带来的一些弊端：
1、大多数RTOS代码都具有一定规模，任何代码都可能带来BUG，何况是代码具有一定规模的RTOS，因此引入RTOS的同时也可能会引入该RTOS的BUG，这些RTOS本身的BUG一旦被触发，影响可能是是灾难性的。
2、熟练的使用RTOS是一项技能，需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。这对于很多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，以至于对任务调度的需求可以抵消RTOS所带来的稳定性影响，但大部分的应用并非复杂到需要RTOS。
以上原因是本人拒绝在实际项目中使用RTOS的理由，但是否使用RTOS跟是否学习RTOS完全是两码事。个人认为任何嵌入式软件设计人员都应该至少学习一种RTOS，不仅是需要掌握RTOS背后的操作系统原理、学习RTOS的编程方式，更是为将来做准备。
即便个人认为现在的物联网有点言过其实，但依然看好物联网的发展前景。随着物联网的发展，未来的嵌入式产品必然更为复杂、连接性更强以及需要更丰富的用户界面。当处理这些任务时，一个好的RTOS就变得不可缺少了。
书到用时方恨少，希望大家永远不会有这种感觉。
为什么选用FreeRTOS？
对比了许多RTOS，最后选择FreeRTOS，原因是多方面的：
1、SafeRTOS便是基于FreeRTOS而来，前者是经过安全认证的RTOS，因此对于FreeRTOS的安全性也有了信心。
2、大量开发者使用，并保持高速增长趋势。2011、2012、2013、2014、2015连续5年的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。更多的人使用可以促进发现BUG，增强稳定性。
3、简单。内核只有3个.c文件，全部围绕着任务调度，没有任何其它干扰，便于理解学习。而且，根本不需要其它繁多的功能，只要任务调度就够了。
4、文档齐全。在FreeRTOS官方网站上，可以找到所有你需要的资料。
5、免费、开放源码。完全可以免费用于商业产品，开放源码更便于学习操作系统原理、从全局掌握FreeRTOS运行机理、以及对操作系统进行深度裁剪以适应自己的硬件。
学习的资料来源主要是FreeRTOS的官方网站（）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，只不过是沿着Richard Barry铺好的路前进，所以，这没什么困难的。
附录1:2010~2014年嵌入式市场调查报告有关RTOS使用榜截图
↑↑2010和2011年RTOS使用榜 ↑↑2012和2013年RTOS使用榜↑↑2013年和2014年RTOS使用榜↑↑2014年和2015年RTOS使用榜(mbbeetchina)
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