88# 2 FreeRTOS功能支持情况
99兼容层对FreeRTOS的支持情况记录在[ issue] ( https://github.com/RT-Thread-packages/FreeRTOS-Wrapper/discussions/31 ) 中记录。一些支持的函数在功能和使用方法上和FreeRTOS略有不同,在迁移过程中需要注意。
1010### vTaskSuspend
11- ` vTaskSuspend ` 只支持挂起当前运行的线程,在使用时` xTaskToSuspend ` 参数必须为` NULL ` 。
11+ ` vTaskSuspend ` 只支持挂起当前运行的线程,在使用时` xTaskToSuspend ` 参数必须为` NULL ` 。否则会触发断言。
1212### xQueueSendToFront
13- ` xQueueSendToFront ` 不支持设置超时,使用时` xTicksToWait ` 参数会被忽略,消息队列没有空间时会立即返回。
13+ ` xQueueSendToFront ` 不支持设置超时,使用时` xTicksToWait ` 参数会被忽略,消息队列没有空间时会立即返回` errQUEUE_FULL ` 。
1414### xQueueCreateStatic
1515静态消息队列需要参考以下的例子创建,确保为消息队列分配的内存足够大:
1616```
@@ -41,7 +41,30 @@ if( xHigherPriorityTaskWoken )
4141```
4242RT-Thread不为函数提供FromISR版本,函数可以在中断调用并在内部完成调度。因此在兼容层中使用FromISR函数后不需要手动调度,` xHigherPriorityTaskWoken ` 总会被设置成` pdFALSE ` 。
4343### 内存堆
44- 兼容层保留了FreeRTOS的五种内存分配算法,默认使用` heap_3 ` ,` pvPortMalloc/vPortFree ` 内部调用` RT_KERNEL_MALLOC/RT_KERNEL_FREE ` 在RT-Thread内部的内存堆分配。若使用其他算法,需要在` FreeRTOSConfig.h ` 中通过` configTOTAL_HEAP_SIZE ` 设置内存堆大小。应用调用` pvPortMalloc/vPortFree ` 会在一块独立于RT-Thread,大小为` configTOTAL_HEAP_SIZE ` 的内存堆中分配,RT-Thread内部的内存堆仍然存在,兼容层函数内部分配内存都在RT-Thread的内存堆完成。
44+ 兼容层保留了FreeRTOS的五种内存分配算法,默认使用` heap_3 ` ,` pvPortMalloc/vPortFree ` 内部调用` RT_KERNEL_MALLOC/RT_KERNEL_FREE ` 在RT-Thread内部的内存堆分配。这种情况下内存堆的大小由RT-Thread BSP配置决定,无法在` FreeRTOSConfig.h ` 中通过` configTOTAL_HEAP_SIZE ` 设置。
45+ 若使用其他算法,需要修改` FreeRTOS/sSConscript ` ,选择相应的源文件
46+ ```
47+ # 可将heap_3.c替换成heap_1.c等
48+ src += Glob(os.path.join("portable", "MemMang", "heap_3.c"))
49+ ```
50+ 在` FreeRTOS/portable/rt-thread/FreeRTOSConfig.h ` 中通过` configTOTAL_HEAP_SIZE ` 设置内存堆大小。应用调用` pvPortMalloc/vPortFree ` 会在一块独立于RT-Thread,大小为` configTOTAL_HEAP_SIZE ` 的内存堆中分配,RT-Thread内部的内存堆仍然存在,兼容层函数内部分配内存都在RT-Thread的内存堆完成。
51+ ### 线程优先级
52+ RT-Threa线程优先级数值越小时优先级越高,而FreeRTOS线程优先级数值越大优先级越高。在使用兼容层的FreeRTOS API,如` xTaskCreate ` ,使用FreeRTOS的规则为线程指定优先级即可。若在应用中将RT-Thread和FreeRTOS API混合使用,在指定线程优先级时要特别注意。可以使用以下两个宏对RT-Thread和FreeRTOS线程优先级做转换:
53+ ```
54+ #define FREERTOS_PRIORITY_TO_RTTHREAD(priority) ( configMAX_PRIORITIES - 1 - ( priority ) )
55+ #define RTTHREAD_PRIORITY_TO_FREERTOS(priority) ( RT_THREAD_PRIORITY_MAX - 1 - ( priority ) )
56+ ```
57+ ### 线程堆栈大小
58+ FreeRTOS线程堆栈大小的单位为` sizeof(StackType_t) ` ,RT-Thread线程堆栈大小为` sizeof(rt_uint8_t) ` 。使用FreeRTOS API创建线程时一定要遵守FreeRTOS的规则,切勿混淆。
59+ ### vTaskStartScheduler
60+ 由于RT-Thread和FreeRTOS的内核启动流程不同,使用兼容层时,` main ` 函数是在一个线程中运行,该线程优先级为` CONFIG_RT_MAIN_THREAD_PRIORITY ` 。(此选项通过SCons配置,数值越小优先级越高。),此时调度器已经开启。一般的FreeRTOS应用采用以下的方式创建线程:
61+ ```
62+ xTaskCreate(pxTask1Code, ......);
63+ xTaskCreate(pxTask2Code, ......);
64+ ......
65+ vTaskStartScheduler();
66+ ```
67+ 使用兼容层时,任何使用` xTaskCreate ` 创建的线程若优先级比` CONFIG_RT_MAIN_THREAD_PRIORITY ` 更高,会立即开始执行。` vTaskStartScheduler ` 只是为了提供对应用的兼容,没有任何实际效果。在使用兼容层时,创建线程要特别注意,确保在调用` xTaskCreate ` 时,该线程所需的所有资源已经完成初始化,可以正常运行。
4568
4669# 3 使用方法
4770通过Env工具将兼容层加入到工程中:
@@ -55,15 +78,15 @@ RT-Thread online packages
5578```
5679RT_USING_TIMER_SOFT /* 使用FreeRTOS定时器时必须开启*/
5780RT_TIMER_THREAD_PRIO /* 定时器线程优先级。与FreeRTOS相反,该选项数值越小优先级越高 */
58- RT_TIMER_THREAD_STACK_SIZE /* 定时器线程栈大小 */
81+ RT_TIMER_THREAD_STACK_SIZE /* 定时器线程栈大小,单位为sizeof(rt_uint8_t) */
5982RT_USING_MUTEX /* 使用FreeRTOS互斥量时必须开启*/
6083RT_USING_SEMAPHORE /* 使用FreeRTOS信号量时必须开启*/
6184RT_USING_HEAP /* 使用FreeRTOS动态内存分配时必须开启*/
6285RT_TICK_PER_SECOND /* 相当于FreeRTOS configTICK_RATE_HZ */
6386RT_THREAD_PRIORITY_MAX /* 相当于FreeRTOS configMAX_PRIORITIES */
6487RT_NAME_MAX /* 相当于FreeRTOS configMAX_TASK_NAME_LEN */
6588```
66- 在` FreeRTOS/include ` 提供了` FreeRTOSConfig.h ` 模版。大部分内容不可以修改或依赖 ` rtconfig.h ` 的配置 ,可以手动修改的内容如下:
89+ 在` FreeRTOS/portable/rt-thread ` 提供了` FreeRTOSConfig.h ` 模版。大部分内容不可以修改或依赖RT-Thread内核的配置 ,可以手动修改的内容如下:
6790```
6891/* 可以选择不使用recursive mutex */
6992#ifdef RT_USING_MUTEX
@@ -107,3 +130,22 @@ RT_NAME_MAX /* 相当于FreeRTOS configMAX_TASK_NAME_LEN */
107130#define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 1
108131#define configTASK_NOTIFICATION_ARRAY_ENTRIES 3
109132```
133+ 在` test ` 目录下提供了一些例程,可以将它们加入BSP目录下的` applications ` 文件夹中。使用SCons编译并烧录后,可以连接串口,输入相应的msh命令,观察例程的执行结果:
134+ ```
135+ msh />queue_dynamic
136+ Task 1 receive data 0 from queue
137+ Task 1 receive data 1 from queue
138+ Task 1 receive data 2 from queue
139+ Task 1 receive data 3 from queue
140+ Task 1 receive data 4 from queue
141+ Task 1 receive data 5 from queue
142+ Task 1 receive data 6 from queue
143+ Task 1 receive data 7 from queue
144+ Task 1 receive data 8 from queue
145+ Task 1 receive data 9 from queue
146+ Task 1 receive data 10 from queue
147+ ```
148+
149+ # 4 参考资料
150+ RT-Thread文档 [ https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/README ] ( https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/README )
151+ FreeRTOS文档 [ https://www.freertos.org/a00106.html ] ( https://www.freertos.org/a00106.html )
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