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配置 FreeRTOS

标签： include任务hookapisemaphore任务调度

2012-08-27 14:55 23156人阅读 评论(2)收藏举报

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实时操作系统（22）

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1. 配置FreeRTOS
   1. 可配置的参数
      1. configUSE_PREEMPTION
      2. configUSE_IDLE_HOOK
      3. configUSE_TICK_HOOK
      4. configCPU_CLOCK_HZ
      5. configTICK_RATE_HZ
      6. configMAX_PRIORITIES
      7. configMINIMAL_STACK_SIZE
      8. configTOTAL_HEAP_SIZE
      9. configMAX_TASK_NAME_LEN
      10. configUSE_TRACE_FACILITY
      11. configUSE_16_BIT_TICKS
      12. configIDLE_SHOULD_YIELD
      13. configUSE_MUTEXES
      14. configUSE_RECURSIVE_MUTEXES
      15. configUSE_COUNTING_SEMAPHORES
      16. configUSE_ALTERNATIVE_API
      17. configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW
      18. configQUEUE_REGISTRY_SIZE
      19. configGENERATE_RUN_TIME_STATS
      20. configUSE_CO_ROUTINES
      21. configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES
      22. configUSE_TIMERS
      23. configTIMER_TASK_PRIORITY
      24. configTIMER_QUEUE_LENGTH
      25. configTIMER_TASK_STACK_DEPTH
      26. configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 和 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY
      27. configASSERT
   2. 以INCLUDE 开头参数

配置FreeRTOS

FreeRTOS 是高度可配置的。所有的可配置项都在FreeRTOSConfig.h 文件中。每一个Demo 程序中都包含了一个配置好的FreeRTOSConfig.h 文件，可以以Demo程序中的FreeRTOSConfig.h 文件作为模板，在其基础上加以修改。

下面先给出一个典型的FreeRTOSConfig.h 文件，然后再逐项加以说明。

[cpp] view plain copy

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1. #ifndef FREERTOS_CONFIG_H  
2. #define FREERTOS_CONFIG_H  
3.   
4. /* Here is a good place to include header files that are required across  
5. your application. */  
6. #include "something.h"  
7.   
8. #define configUSE_PREEMPTION                1  
9. #define configUSE_IDLE_HOOK                 0  
10. #define configUSE_TICK_HOOK                 0  
11. #define configCPU_CLOCK_HZ                  58982400  
12. #define configTICK_RATE_HZ                  250  
13. #define configMAX_PRIORITIES                5  
14. #define configMINIMAL_STACK_SIZE            128  
15. #define configTOTAL_HEAP_SIZE               10240  
16. #define configMAX_TASK_NAME_LEN             16  
17. #define configUSE_TRACE_FACILITY            0  
18. #define configUSE_16_BIT_TICKS              0  
19. #define configIDLE_SHOULD_YIELD             1  
20. #define configUSE_MUTEXES                   0  
21. #define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES         0  
22. #define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES       0  
23. #define configUSE_ALTERNATIVE_API           0  
24. #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW      0  
25. #define configQUEUE_REGISTRY_SIZE           10  
26. #define configGENERATE_RUN_TIME_STATS       0  
27.   
28. #define configUSE_CO_ROUTINES               0   
29. #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES     1  
30.   
31. #define configUSE_TIMERS                    1  
32. #define configTIMER_TASK_PRIORITY           3  
33. #define configTIMER_QUEUE_LENGTH            10  
34. #define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH        configMINIMAL_STACK_SIZE  
35.   
36. #define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY         [dependent of processor]  
37. #define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY    [dependent on processor and application]  
38.   
39. #define configASSERT( ( x ) )               if( ( x ) == 0 ) vCallAssert( __FILE__, __LINE__ )  
40.   
41. #define INCLUDE_vTaskPrioritySet                1  
42. #define INCLUDE_uxTaskPriorityGet               1  
43. #define INCLUDE_vTaskDelete                     1  
44. #define INCLUDE_vTaskSuspend                    1  
45. #define INCLUDE_xResumeFromISR                  1  
46. #define INCLUDE_vTaskDelayUntil                 1  
47. #define INCLUDE_vTaskDelay                      1  
48. #define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState          1  
49. #define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle       1  
50. #define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark     0  
51. #define INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle          0  
52. #define INCLUDE_xTimerGetTimerDaemonTaskHandle  0  
53. #define INCLUDE_pcTaskGetTaskName               0  
54.   
55. #endif /* FREERTOS_CONFIG_H */  

#ifndef FREERTOS_CONFIG_H#define FREERTOS_CONFIG_H/* Here is a good place to include header files that are required across your application. */#include "something.h"#define configUSE_PREEMPTION                1#define configUSE_IDLE_HOOK                 0#define configUSE_TICK_HOOK                 0#define configCPU_CLOCK_HZ                  58982400#define configTICK_RATE_HZ                  250#define configMAX_PRIORITIES                5#define configMINIMAL_STACK_SIZE            128#define configTOTAL_HEAP_SIZE               10240#define configMAX_TASK_NAME_LEN             16#define configUSE_TRACE_FACILITY            0#define configUSE_16_BIT_TICKS              0#define configIDLE_SHOULD_YIELD             1#define configUSE_MUTEXES                   0#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES         0#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES       0#define configUSE_ALTERNATIVE_API           0#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW      0#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE           10#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS       0#define configUSE_CO_ROUTINES               0 #define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES     1#define configUSE_TIMERS                    1#define configTIMER_TASK_PRIORITY           3#define configTIMER_QUEUE_LENGTH            10#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH        configMINIMAL_STACK_SIZE#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY[dependent of processor]#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY[dependent on processor and application]#define configASSERT( ( x ) )               if( ( x ) == 0 ) vCallAssert( __FILE__, __LINE__ )#define INCLUDE_vTaskPrioritySet                1#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet               1#define INCLUDE_vTaskDelete                     1#define INCLUDE_vTaskSuspend                    1#define INCLUDE_xResumeFromISR                  1#define INCLUDE_vTaskDelayUntil                 1#define INCLUDE_vTaskDelay                      1#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState          1#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle       1#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark     0#define INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle          0#define INCLUDE_xTimerGetTimerDaemonTaskHandle  0#define INCLUDE_pcTaskGetTaskName               0#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

可配置的参数

configUSE_PREEMPTION

设为 1则采用抢占式调度器, 设为 0则采用协作式调度器。

configUSE_IDLE_HOOK

设为1则使能 idle hook，设为0则禁止idle hook。

configUSE_TICK_HOOK

设为1则使能 tick hook，设为0则禁止tick hook。

configCPU_CLOCK_HZ

设置为 MCU 内核的工作频率，以Hz为单位。配置FreeRTOS的时钟Tick时会用到。对不同的移植代码也可能不使用这个参数。如果确定移植代码中不用它就可以注释掉这行。

configTICK_RATE_HZ

FreeRTOS的时钟Tick的频率，也就是FreeRTOS用到的定时中断的产生频率。这个频率越高则定时的精度越高，但是由此带来的开销也越大。FreeRTOS 自带的Demo 程序中将TickRate 设为了1000Hz只是用来测试内核的性能的。实际的应用程序应该根据需要改为较小的数值。

当多个任务共用一个优先级时，内核调度器回来每次时钟中断到来后轮转切换任务（round robin），因此，更高的Tick Rate 会导致任务的时间片“time slice”变短。

configMAX_PRIORITIES

程序中可以使用的最大优先级。FreeRTOS 会为每个优先级建立一个链表，因此没多一个优先级都会增加些RAM 的开销。所以，要根据程序中需要多少种不同的优先级来设置这个参数。

configMINIMAL_STACK_SIZE

任务堆栈的最小大小，FreeRTOS根据这个参数来给idle task 分配堆栈空间。这个值如果设置的比实际需要的空间小，会导致程序挂掉。因此，最好不要减小Demo 程序中给出的大小。

configTOTAL_HEAP_SIZE

设置堆空间（Heap）的大小。只有当程序中采用FreeRTOS 提供的内存分配算法时才会用到。

configMAX_TASK_NAME_LEN

任务名称最大的长度，这个长度是以字节为单位的，并且包括最后的 NULL 结束字节。

configUSE_TRACE_FACILITY

如果程序中需要用到TRACE功能，则需将这个宏设为1。否则设为0。开启TRACE功能后，RAM占用量会增大许多，因此在设为1之前请三思。

configUSE_16_BIT_TICKS

将 configUSE_16_BIT_TICKS设为 1后portTickType 将被定义为无符号的16位整形类型，configUSE_16_BIT_TICKS 设为0 后portTickType 则被定义为无符号的32位整型。

configIDLE_SHOULD_YIELD

这个参数控制那些优先级与idle 任务相同的任务的行为，并且只有当内核被配置为抢占式任务调度时才有实际作用。

内核对具有同样优先级的任务会采用时间片轮转调度算法。当任务的优先级高于idle任务时，各个任务分到的时间片是同样大小的。

但当任务的优先级与idle任务相同时情况就有些不同了。当configIDLE_SHOULD_YIELD 被配置为1时，当任何优先级与idle 任务相同的任务处于就绪态时，idle任务会立刻要求调度器进行任务切换。这会使idle任务占用最少的CPU时间，但同时会使得优先级与idle 任务相同的任务获得的时间片不是同样大小的。因为idle任务会占用某个任务的部分时间片。

configUSE_MUTEXES

设为 1 则程序中会包含mutex 相关的代码，设为 0 则忽略相关的代码。

configUSE_RECURSIVE_MUTEXES

设为 1 则程序中会包含recursive mutex 相关的代码，设为 0 则忽略相关的代码。

configUSE_COUNTING_SEMAPHORES

设为 1 则程序中会包含semaphore 相关的代码，设为 0 则忽略相关的代码。

configUSE_ALTERNATIVE_API

设为 1 则程序中会包含一些关于队列操作的额外API函数，设为 0 则忽略相关的代码。这些额外提供的API运行速度更快，但是临界区（关中断）的长度也更长。有利也有弊，是否要采用需要用户自己考虑了。

configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW

控制是否检测堆栈溢出。

configQUEUE_REGISTRY_SIZE

队列注册表有两个作用，但是这两个作用都依赖于调试器的支持：

1.        给队列一个名字，方便调试时辨认是哪个队列。

2.        包含调试器需要的特定信息用来定位队列和信号量。

如果你的调试器没有上述功能，哪个这个注册表就毫无用处，还占用的宝贵的RAM空间。

configGENERATE_RUN_TIME_STATS

设置是否产生运行时的统计信息，这些信息只对调试有用，会保存在RAM 中，占用RAM空间。因此，最终程序建议配置成不产生运行时统计信息。

configUSE_CO_ROUTINES

设置为1则包含co-routines 功能，如果包含了co-routines功能，则编译时需包含croutine.c 文件

configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES

co-routines 可以使用的优先级的数量。

configUSE_TIMERS

设置为1则包含软件定时器功能。

configTIMER_TASK_PRIORITY

设置软件定时器任务的优先级。

configTIMER_QUEUE_LENGTH

设置软件定时器任务中用到的命令队列的长度。

configTIMER_TASK_STACK_DEPTH

设置软件定时器任务需要的任务堆栈大小。

configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 和 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY

Cortex-M3, PIC24, dsPIC, PIC32, SuperH 和 RX600 的移植代码中会使用到 configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY.

PIC32, RX600 和 Cortex-M系列 会使用到 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY

configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY应该被设为最低优先级。

对那些只定义了 configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 的系统：

configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY决定了FreeRTOS内核使用的优先级。

所有调用API函数的中断的优先级都应设为这个值，不调用API函数的中断可以设为更高的优先级。

对那些定义了configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 和configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY的系统:

configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY决定了FreeRTOS内核使用的优先级。

configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY决定了可以调用API函数的中断的最高优先级。高于这个值的中断处理函数不能调用任何API 函数。

configASSERT

宏configASSERT()的作用类似C语言标准库中的宏assert()，configASSERT() 可以帮助调试，但是定义了configASSERT()后会增加程序代码，也会使程序变慢。

以INCLUDE 开头参数

以 'INCLUDE' 开头的宏允许我们将部分不需要的API 函数排除在编译生成的代码之外。这可以使内核代码占用更少的ROM 和RAM。

比如，如果代码中需要用到 vTaskDelete 函数则这样写：

#defineINCLUDE_vTaskDelete    1

如果不需要，则这样写：

#defineINCLUDE_vTaskDelete    0

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