13. 移植FreeRTOS到stm32

13.1 说明

注：没有野火的板子，手头有一个硬石的开发板。

portYIELD_FROM_ISR( xHigherPriorityTaskWoken );

13.2下载 FreeRTOS V9.0.0 源码

网站：https://www.freertos.org/
代码托管网站：https://sourceforge.net/projects/freertos/files/FreeRTOS/
下载V9.0

下载个压缩包的就OK了。

13.3 FreeRTOS文件夹内容简介

Demo：代码例子，进行参考。主要是FreeRTOSConfig.h头文件，是从里面拷贝的。
Source：核心代码

1. Source文件夹

1、3 是通用的文件
2中的文件对不同的处理器进行了不同的适配

1. Kile所使用的文件，其实 KEIL里面的内容跟 RVDS 里面的内容一样
2. MemMang 文件夹下存放的是跟内存管理相关
3. RVDS 文件夹， 下面包含了各种处理器相关的文件夹，

STM32 有 M0、 M3、 M4 等各种系列， FreeRTOS 是一个软件，单片机是一个硬件， FreeRTOS 要想运行在一个单片机上面，它们就必须关联在一起，这部分关联的文件叫接口文件，通常由汇编和 C 联合
编写。这些接口文件都是跟硬件密切相关的，不同的硬件接口文件是不一样的，但都大同小异。编写这些接口文件的过程我们就叫移植，移植的过程通常由 FreeRTOS 和 mcu 原厂的人来负责，移植好的这些接口文件就放在 RVDS 这个文件夹的目录下。

打开ARM_CM3

和第一部分我们写的类似：
prot.c：Cortex-M3 内核的处理器写的接口文件，里面核心的上下文切换代码是由汇编语言编写而成。
portmacro.h：是 port.c 文件对应的头文件，主要是一些数据类型和宏定义

MemMang 文件夹：内存管理相关

总共有五个 heap 文件以及一个 readme 说明文件，这五个 heap 文件在移植的时候必须使用一个，因为 FreeRTOS 在创建内核对象的时候使用的是动态分配内存，而这些动态内存分配的函数则在这几个文件里面
实现，不同的分配算法会导致不同的效率与结果，后面在内存管理中我们会讲解每个文件的区别，由于现在是初学，所以我们选用 heap4.c 即可

2. Demo文件夹

这个目录下内容就是 Deme 例程，我们可以直接打开里面的工程文件， 各种开发平台的完整 Demo，开发者可以方便的以此搭建出自己的项目，甚至直接使用。 FreeRTOS 当然也为 ST 写了很多 Demo，其中就有 F1、 F4、 F7 等工程，这样子对我们学习 FreeRTOS 是非常方便的，当遇到不懂的直接就可以参考官方的 Demo。

13.4 移植

比较简单，自行移植就可。
有一步，需要把DEMO下，对应stm32的文件FreeRTOSConfig.h，移植到USER目录下。

从标准库的模板开始移植的。
移植结果：

13.5 修改FreeRTOSConfig.h

FreeRTOSConfig.h 是直接从 demo 文件夹下面拷贝过来的，该头文件对裁剪整个FreeRTOS 所需的功能的宏均做了定义，有些宏定义被使能，有些宏定义被失能，一开始我们只需要配置最简单的功能即可。要想随心所欲的配置 FreeRTOS 的功能，我们必须对这些宏定义的功能有所掌握，下面我们先简单的介绍下这些宏定义的含义，然后再对这些宏定义进行修改。
下面是从野火获得的加工过的FreeRTOSConfig.h文件

#ifndef FREERTOS_CONFIG_H
#define FREERTOS_CONFIG_H
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_usart.h"
//针对不同的编译器调用不同的stdint.h文件
#if defined(__ICCARM__) || defined(__CC_ARM) || defined(__GNUC__)
    #include <stdint.h>
    extern uint32_t SystemCoreClock;
#endif
//断言
#define vAssertCalled(char,int) printf("Error:%s,%d\r\n",char,int)
#define configASSERT(x) if((x)==0) vAssertCalled(__FILE__,__LINE__)
/************************************************************************
 *               FreeRTOS基础配置配置选项 
 *********************************************************************/
/* 置1：RTOS使用抢占式调度器；置0：RTOS使用协作式调度器（时间片）
 * 
 * 注：在多任务管理机制上，操作系统可以分为抢占式和协作式两种。
 * 协作式操作系统是任务主动释放CPU后，切换到下一个任务。
 * 任务切换的时机完全取决于正在运行的任务。
 */
#define configUSE_PREEMPTION                      1
//1使能时间片调度(默认式使能的)
#define configUSE_TIME_SLICING                    1        
/* 某些运行FreeRTOS的硬件有两种方法选择下一个要执行的任务：
 * 通用方法和特定于硬件的方法（以下简称“特殊方法”）。
 * 
 * 通用方法：
 *      1.configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 为 0 或者硬件不支持这种特殊方法。
 *      2.可以用于所有FreeRTOS支持的硬件
 *      3.完全用C实现，效率略低于特殊方法。
 *      4.不强制要求限制最大可用优先级数目
 * 特殊方法：
 *      1.必须将configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION设置为1。
 *      2.依赖一个或多个特定架构的汇编指令（一般是类似计算前导零[CLZ]指令）。
 *      3.比通用方法更高效
 *      4.一般强制限定最大可用优先级数目为32
 * 一般是硬件计算前导零指令，如果所使用的，MCU没有这些硬件指令的话此宏应该设置为0！
 */
#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION            1                       
/* 置1：使能低功耗tickless模式；置0：保持系统节拍（tick）中断一直运行
 * 假设开启低功耗的话可能会导致下载出现问题，因为程序在睡眠中,可用以下办法解决
 * 
 * 下载方法：
 *      1.将开发版正常连接好
 *      2.按住复位按键，点击下载瞬间松开复位按键
 *     
 *      1.通过跳线帽将 BOOT 0 接高电平(3.3V)
 *      2.重新上电，下载
 *    
 *             1.使用FlyMcu擦除一下芯片，然后进行下载
 *            STMISP -> 清除芯片(z)
 */
#define configUSE_TICKLESS_IDLE                                                    0   
/*
 * 写入实际的CPU内核时钟频率，也就是CPU指令执行频率，通常称为Fclk
 * Fclk为供给CPU内核的时钟信号，我们所说的cpu主频为 XX MHz，
 * 就是指的这个时钟信号，相应的，1/Fclk即为cpu时钟周期；
 */
#define configCPU_CLOCK_HZ                          (SystemCoreClock)
//RTOS系统节拍中断的频率。即一秒中断的次数，每次中断RTOS都会进行任务调度
#define configTICK_RATE_HZ                          (( TickType_t )1000)
//可使用的最大优先级
#define configMAX_PRIORITIES                      (32)
//空闲任务使用的堆栈大小
#define configMINIMAL_STACK_SIZE                ((unsigned short)128)
//任务名字字符串长度
#define configMAX_TASK_NAME_LEN                    (16)
 //系统节拍计数器变量数据类型，1表示为16位无符号整形，0表示为32位无符号整形
#define configUSE_16_BIT_TICKS                    0                      
//空闲任务放弃CPU使用权给其他同优先级的用户任务
#define configIDLE_SHOULD_YIELD                    1           
//启用队列
#define configUSE_QUEUE_SETS                      0    
//开启任务通知功能，默认开启
#define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS    1   
//使用互斥信号量
#define configUSE_MUTEXES                            0    
//使用递归互斥信号量                                            
#define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES            0   
//为1时使用计数信号量
#define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES        0
/* 设置可以注册的信号量和消息队列个数 */
#define configQUEUE_REGISTRY_SIZE                10                                 
#define configUSE_APPLICATION_TASK_TAG          0                       
/*****************************************************************
              FreeRTOS与内存申请有关配置选项                                               
*****************************************************************/
//支持动态内存申请
#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION        1    
//支持静态内存
#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION                    0                    
//系统所有总的堆大小
#define configTOTAL_HEAP_SIZE                    ((size_t)(36*1024))    
/***************************************************************
             FreeRTOS与钩子函数有关的配置选项                                            
**************************************************************/
/* 置1：使用空闲钩子（Idle Hook类似于回调函数）；置0：忽略空闲钩子
 * 
 * 空闲任务钩子是一个函数，这个函数由用户来实现，
 * FreeRTOS规定了函数的名字和参数：void vApplicationIdleHook(void )，
 * 这个函数在每个空闲任务周期都会被调用
 * 对于已经删除的RTOS任务，空闲任务可以释放分配给它们的堆栈内存。
 * 因此必须保证空闲任务可以被CPU执行
 * 使用空闲钩子函数设置CPU进入省电模式是很常见的
 * 不可以调用会引起空闲任务阻塞的API函数
 */
#define configUSE_IDLE_HOOK                        0      
/* 置1：使用时间片钩子（Tick Hook）；置0：忽略时间片钩子
 * 
 * 
 * 时间片钩子是一个函数，这个函数由用户来实现，
 * FreeRTOS规定了函数的名字和参数：void vApplicationTickHook(void )
 * 时间片中断可以周期性的调用
 * 函数必须非常短小，不能大量使用堆栈，
 * 不能调用以”FromISR" 或 "FROM_ISR”结尾的API函数
 */
 /*xTaskIncrementTick函数是在xPortSysTickHandler中断函数中被调用的。因此，vApplicationTickHook()函数执行的时间必须很短才行*/
#define configUSE_TICK_HOOK                        0           
//使用内存申请失败钩子函数
#define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK            0 
/*
 * 大于0时启用堆栈溢出检测功能，如果使用此功能 
 * 用户必须提供一个栈溢出钩子函数，如果使用的话
 * 此值可以为1或者2，因为有两种栈溢出检测方法 */
#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW            0   
/********************************************************************
          FreeRTOS与运行时间和任务状态收集有关的配置选项   
**********************************************************************/
//启用运行时间统计功能
#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS            0             
 //启用可视化跟踪调试
#define configUSE_TRACE_FACILITY                      0    
/* 与宏configUSE_TRACE_FACILITY同时为1时会编译下面3个函数
 * prvWriteNameToBuffer()
 * vTaskList(),
 * vTaskGetRunTimeStats()
*/
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS    1                       
/********************************************************************
                FreeRTOS与协程有关的配置选项                                                
*********************************************************************/
//启用协程，启用协程以后必须添加文件croutine.c
#define configUSE_CO_ROUTINES                       0                 
//协程的有效优先级数目
#define configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES       ( 2 )                   
/***********************************************************************
                FreeRTOS与软件定时器有关的配置选项      
**********************************************************************/
 //启用软件定时器
#define configUSE_TIMERS                            0                              
//软件定时器优先级
#define configTIMER_TASK_PRIORITY                (configMAX_PRIORITIES-1)        
//软件定时器队列长度
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH                10                               
//软件定时器任务堆栈大小
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH          (configMINIMAL_STACK_SIZE*2)    
/************************************************************
            FreeRTOS可选函数配置选项                                                     
************************************************************/
#define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState       1                       
#define INCLUDE_vTaskPrioritySet                 1
#define INCLUDE_uxTaskPriorityGet                 1
#define INCLUDE_vTaskDelete                           1
#define INCLUDE_vTaskCleanUpResources           1
#define INCLUDE_vTaskSuspend                       1
#define INCLUDE_vTaskDelayUntil                     1
#define INCLUDE_vTaskDelay                           1
#define INCLUDE_eTaskGetState                       1
#define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall         0
//#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle       1
//#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark     0
//#define INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle          0
/******************************************************************
            FreeRTOS与中断有关的配置选项                                                 
******************************************************************/
#ifdef __NVIC_PRIO_BITS
    #define configPRIO_BITS               __NVIC_PRIO_BITS
#else
    #define configPRIO_BITS               4                  
#endif
//中断最低优先级
#define configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY            15     
//系统可管理的最高中断优先级
#define configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY    5 
#define configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY         ( configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )    /* 240 */
#define configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY     ( configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY << (8 - configPRIO_BITS) )
/****************************************************************
            FreeRTOS与中断服务函数有关的配置选项                         
****************************************************************/
#define xPortPendSVHandler     PendSV_Handler
#define vPortSVCHandler     SVC_Handler
/* 以下为使用Percepio Tracealyzer需要的东西，不需要时将 configUSE_TRACE_FACILITY 定义为 0 */
#if ( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 )
#include "trcRecorder.h"
#define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle               1   // 启用一个可选函数（该函数被 Trace源码使用，默认该值为0 表示不用）
#endif
#endif /* FREERTOS_CONFIG_H */

第一部分：FreeRTOS 基础配置配置选项

1. 针对不同的编译器调用不同的 stdint.h 文件，在 MDK 中，我们默认的是__CC_ARM。
2. 断言：在使用 C 语言编写工程代码时，我们总会对某种假设条件进行检查，断言就是用于在代码中捕捉这些假设，可以将断言看作是异常处理的一种高级形式。断言表示为一些布尔表达式，程序员相信在程序中的某个特定表达式值为真。可以在任何时候启用和禁用断言验证，因此可以在测试时启用断言，而在发布时禁用断言。同样，程序投入运行后，最终用户在遇到问题时可以重新启用断言。它可以快速发现并定位软件问题，同时对系统错误进行自动报警。断言可以对在系统中隐藏很深，用其它手段极难发现的问题可以用断言来进行定位，从而缩短软件问题定位时间，提高系统的可测性。实际应用时，可根据具体情况灵活地设计断言。 这里只是使用宏定义实现了断言的功能， 断言作用很大，特别是在调试的时候，而 FreeRTOS 中使用了很多断言接口 configASSERT，所以我们需要实现断言，把错误信息打印出来从而在调试中快速定位，打印信息的内容是xxx 文件 xxx 行(FILE,LINE)
3. configUSE_PREEMPTION：置 1： FreeRTOS 使用抢占式调度器；置 0： FreeRTOS 使用协作式调度器（时间片）。
   1. 抢占式调度： 在这种调度方式中，系统总是选择优先级最高的任务进行调度，并且 一旦高优先级的任务准备就绪之后，它就会马上被调度而不等待低优先级的任务主动放弃 CPU，高优先级的任务抢占了低优先级任务的 CPU 使用权，这就是抢占，在实时操作系统中，这样子的方式往往是最适用的。
   2. 协作式调度：是由任务主动放弃CPU，然后才进行任务调度。
4. configUSE_TIME_SLICING：使能时间片调度(默认式使能的)。当优先级相同的时候，就会采用时间片调度，这意味着 RTOS 调度器总是运行处于最高优先级的就绪任务，在每个FreeRTOS 系 统 节 拍 中 断 时 在 相 同 优 先 级 的 多 个 任 务 间 进 行 任 务 切 换 。 如 果 宏configUSE_TIME_SLICING 设置为 0， FreeRTOS 调度器仍然总是运行处于最高优先级的就绪任务，但是当 RTOS 系统节拍中断发生时，相同优先级的多个任务之间不再进行任务切换，而是在执行完高优先级的任务之后才进行任务切换。一般来说， FreeRTOS 默认支持32 个优先级，很少情况会把 32 个优先级全用完，所以，官方建议采用抢占式调。
5. configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION：FreeRTOS 支持两种方法选择下一个要执行的任务
   一个是软件方法 扫描就绪链表， 这种方法我们通常称为通用方法。
   1. 若为0或者硬件不支持特殊方法 ，才使用通用方法获取下一个即将运行的任务，通用方法可以用于所有 FreeRTOS 支持的硬件平台，因为这种方法是完全用 C 语言实现， 所以效率略低于特殊方法，但不强制要求限制最大可用优先级数目
   2. 另 一 个是硬件 方式查找下一个 要运行的任务，设置为1。因为是必须依赖一个或多个特定架构的汇编指令（一般是类似计算前导零[CLZ]指令，在 M3、 M4、 M7 内核中都有，这个指令是用来计算一个变量从最高位开始的连续零的个数） ，所以效率略高于通用方法，但受限于硬件平台， 一般强制限定最大可用优先级数目为 32，这也是 FreeRTOS 官方为什么推荐使用 32 位优先级的原因。
6. configUSE_TICKLESS_IDLE：低功耗 tickless 模式。 置 1：使能低功耗 tickless 模式；置 0：保持系统节拍（tick）中断一直运行，如果不是用于低功耗场景，我们一般置 0 即可。
7. configCPU_CLOCK_HZ：配置 CPU 内核时钟频率，也就是 CPU 指令执行频率，通常称为Fclk ， Fclk 为供给 CPU 内核的时钟信号，我们所说的 cpu 主频为 XX MHz，就是指的这个时钟信号，相应的， 1/Fclk 即为 CPU 时钟周期，一般为SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_72MHz
8. configTICK_RATE_HZ：FreeRTOS 系统节拍中断的频率。 表示操作系统每 1 秒钟产生多少个 tick， tick 即是操作系统节拍的时钟周期， 时钟节拍就是系统以固定的频率产生中断（时基中断），并在中断中处理与时间相关的事件，推动所有任务向前运行。时钟节拍需要依赖于硬件定时器，在 STM32 裸机程序中经常使用的 SysTick 时钟是 MCU 的内核定时器， 通常都使用该定时器产生操作系统的时钟节拍。 在 FreeRTOS 中， 系统延时和阻塞时间都是以 tick 为单位，配置 configTICK_RATE_HZ 的值可以改变中断的频率，从而间接改变了 FreeRTOS 的时钟周期（T=1/f） 。我们设置为 1000，那么 FreeRTOS 的时钟周期为 1ms，过高的系统拍中断频率也意味着 FreeRTOS 内核占用更多的 CPU 时间，因此会降低效率，一般配置为 100~1000 即可。
9. configMAX_PRIORITIES：可使用的最大优先级，默认为 32 即可，官方推荐的也是 32。每一个任务都必须被分配一个优先级，优先级值从 0~ （configMAX_PRIORITIES - 1）之间。低优先级数值表示低优先级任务。空闲任务的优先级为 0（tskIDLE_PRIORITY），因此它是最低优先级任务。 FreeRTOS 调度器将确保处于就绪态的高优先级任务比同样处于就绪状态的低优先级任务优先获取处理器时间。换句话说， FreeRTOS 运行的永远是处于就绪态的高优先级任务。处于就绪状态的相同优先级任务使用时间片调度机制共享处理器时间。
10. configMINIMAL_STACK_SIZE：空闲任务默认使用的堆栈大小，默认为 128 字即可（在 M3、 M4、
    M7 中为 128*4 字节）， 堆栈大小不是以字节为单位而是以字为单位的，比如在 32 位架构下，栈大小为 100 表示栈内存占用 400 字节的空间。
11. configMAX_TASK_NAME_LE：任务名字字符串长度， 这个宏用来定义该字符串的最大长度。这
    里定义的长度包括字符串结束符’ \0’。
12. configUSE_16_BIT_TICKS：系统节拍计数器变量数据类型， 1 表示为 16 位无符号整形， 0 表示为 32 位无符号整形， STM32 是 32 位机器，所以默认使用为 0 即可，这个值位数的大小决定了能计算多少个 tick，比如假设系统以 1ms 产生一个 tick 中断的频率计时，那么 32 位无符号整形的值则可以计算 4294967295 个 tick，也就是系统从 0 运行到 4294967.295 秒的时候才溢出，转换为小时的话，则能运行 1193 个小时左右才溢出，当然，溢出就会重置时间，这点完全不用担心；而假如使用 16 位无符号整形的值，只能计算 65535 个 tick，在65.535 秒之后就会溢出，然后重置。
13. configIDLE_SHOULD_YIELD：控制任务在空闲优先级中的行为， 空闲任务放弃 CPU 使用权给其他同优先级的用户任务。仅在满足下列条件后，才会起作用， 1：启用抢占式调度； 2：用户任务优先级与空闲任务优先级相等。一般不建议使用这个功能，能避免尽量避免， 1：设置用户任务优先级比空闲任务优先级高， 2：这个宏定义配置为 0
14. configUSE_QUEUE_SETS：启用消息队列，消息队列是 FreeRTOS 的 IPC 通信的一种，用于传递消息。
15. configUSE_TASK_NOTIFICATIONS：开启任务通知功能，默认开启。 每个 FreeRTOS 任务具有一个 32位的通知值， FreeRTOS 任务通知是直接向任务发送一个事件， 并且接收任务的通知值是可以选择的， 任务通过接收到的任务通知值来解除任务的阻塞状态（假如因等待该任务通知而进入阻塞状态）。相对于队列、二进制信号量、计数信号量或事件组等 IPC 通信，使用任务通知显然更灵活。 官方说明： 相比于使用信号量解除任务阻塞，使用任务通知可以快45%（使用 GCC 编译器， -o2优化级别） ，并且使用更少的 RAM。
16. configUSE_MUTEXES：使用互斥信号量
17. configUSE_RECURSIVE_MUTEXES：使用递归互斥信号量
18. configUSE_COUNTING_SEMAPHORES：使用计数信号量
19. configQUEUE_REGISTRY_SIZE：设置可以注册的信号量和消息队列个数，用户可以根据自己需要
    修改即可， RAM 小的芯片尽量裁剪得小一些

第二部分：FreeRTOS 与内存申请有关配置选项

1. configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION：支持动态分配申请，一般在系统中采用的内存分配都是动态内存
   分配。 FreeRTOS 同时也支持静态分配内存，但是常用的就是动态分配了
2. configTOTAL_HEAP_SIZE：FreeRTOS 内核总计可用的有效的 RAM 大小，不能超过芯片的RAM 大小，一般来说用户可用的内存大小会小于 configTOTAL_HEAP_SIZE 定义的大小，因为系统本身就需要内存。每当创建任务、队列、互斥量、软件定时器或信号量时，FreeRTOS 内 核 会 为 这 些 内 核 对 象 分 配 RAM ， 这 里 的 RAM 都 属 于configTOTAL_HEAP_SIZE 指定的内存区

第三部分：FreeRTOS 与钩子函数有关的配置选项

1. configUSE_IDLE_HOOK：配置空闲钩子函数，钩子函数是类似一种回调函数，在任务执行到某个点的时候，跳转到对应的钩子函数执行，这个宏定义表示是否启用空闲任务钩子函数 ， 这 个 函 数 由 用 户 来 实 现 ， 但 是 FreeRTOS 规 定 了 函 数 的 名 字 和 参 数 ： voidvApplicationIdleHook(void)，我们自定义的钩子函数不允许出现阻塞的情况。
2. configUSE_TICK_HOOK：配置时间片钩子函数，与空闲任务钩子函数一样。这个宏定义表示是否启用时间片钩子函数，这个函数由用户来实现，但是 FreeRTOS 规定了函数的名字和参数： void vApplicationTickHook(void)，我们自定义的钩子函数不允许出现阻塞的情况。同时需要知道的是 xTaskIncrementTick 函数在 xPortSysTickHandler 中断函数中被调用的。因此， vApplicationTickHook()函数执行的时间必须很短才行，同时不能调用任何不是以”FromISR”或 “FROM_ISR”结尾的 API 函数
3. configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK：使用内存申请失败钩子函数
4. configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW：这个宏定义大于 0 时启用堆栈溢出检测功能，如果使用此功能，用户必须提供一个栈溢出钩子函数，如果使用的话，此值可以为 1 或者 2，因为有两种栈溢出检测方法。 使用该功能，可以分析是否有内存越界的情况。

第四部分：FreeRTOS 与运行时间和任务状态收集有关的配置选项

1. configGENERATE_RUN_TIME_STATS：不启用运行时间统计功能
2. configUSE_TRACE_FACILITY：启用可视化跟踪调试

第五部分：FreeRTOS 与协程有关的配置选项

1. configUSE_CO_ROUTINES：启用协程，启用协程以后必须添加文件 croutine.c，默认不使用，
   因为 FreeRTOS 不对协程做支持了
2. configMAX_CO_ROUTINE_PRIORITIES：协程的有效优先级数目，当 configUSE_CO_ROUTINES 这个宏定
   义有效的时候才有效，默认即可。

第六部分： FreeRTOS与软件定时器有关的配置选项

1. configUSE_TIMERS：启用软件定时器
2. configTIMER_TASK_PRIORITY：配 置 软 件 定 时 器 任 务 优 先 级 为 最 高 优 先 级(configMAX_PRIORITIES-1)
3. configTIMER_QUEUE_LENGTH：软件定时器队列长度，也就是允许配置多少个软件定时器的数量，其实 FreeRTOS 中理论上能配置无数个软件定时器，因为软件定时器是不基于硬件的。
4. configTIMER_TASK_STACK_DEPTH：配 置 软 件 定 时 器 任 务 堆 栈 大 小 ， 默 认 为(configMINIMAL_STACK_SIZE*2)
5. INCLUDE_xTaskGetSchedulerState：必须将 INCLUDE_XTaskGetSchedulerState 这个宏定义必须设置为 1 才能使用 xTaskGetSchedulerState()这个 API 函数接口
6. INCLUDE_VTaskPrioritySet：这个宏定义必须设置为 1 才能使vTaskPrioritySet()这个 API 函数接口
7. INCLUDE_uxTaskPriorityGet：这个宏定义必须设置为 1 才能使uxTaskPriorityGet()这个 API 函数接口
8. INCLUDE_vTaskDelete ：这 个宏 定义必 须设 置为 1 才能 使vTaskDelete()这个 API 函数接口。 其他都是可选的宏定义，根据需要自定义即可

第七部分：FreeRTOS 与中断有关的配置选项

1. NVIC_PRIO_BITS：定义NVIC_PRIO_BITS 表示配置 FreeRTOS 使用多少位作为中断优先级，在 STM32 中使用 4位作为中断的优先级
2. 如果没有定义，那么默认就是 4 位
3. configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY：配 置 中 断 最 低 优 先 级 是 15 （ 一 般 配 置 为 15 ） 。configLIBRARY_LOWEST_INTERRUPT_PRIORITY 是用于配置 SysTick 与 PendSV 的。注意了：这里是中断优先级， 中断优先级的数值越小，优先级越高。而 FreeRTOS 的任务优先级是，任务优先级数值越小，任务优先级越低。
4. configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY：配 置 系 统 可 管 理 的 最 高 中 断 优 先 级 为 5 ，configLIBRARY_MAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 是用于配置 basepri 寄存器的，当 basepri 设置为某个值的时候，会让系统不响应比该优先级低的中断，而优先级比之更高的中断则不受影响。就是说当这个宏定义配置为 5 的时候，中断优先级数值在 0、 1、 2、 3、4 的这些中断是不受 FreeRTOS 管理的，不可被屏蔽，也不能调用 FreeRTOS 中的 API 函数接口，而中断优先级在 5 到 15 的这些中断是受到系统管理，可以被屏蔽的。
5. configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY：对需要配置的 SysTick 与 PendSV 进行偏移（因为是高 4 位才有效），在 port.c 中会用到 configKERNEL_INTERRUPT_PRIORITY 这个宏定义来配置SCB_SHPR3（系统处理优先级寄存器，地址为： 0xE000 ED20)

1. configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY：是用于配置 basepri 寄存器的，让 FreeRTOS 屏蔽优先级数值大于这个宏定义的中断（数值越大，优先级越低），而 basepri 的有效位为高 4 位，所以需要进行偏移，因为 STM32 只使用了优先级寄存器中的 4 位，所以要以最高有效位对齐。

还需要注意的是： 中断优先级 0（具有最高的逻辑优先级）不能被 basepri 寄存器屏蔽，
因此， configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY 绝不可以设置成 0

为什么要屏蔽中断?
临界段：
那么什么情况下临界段会被打断？一个是系统调度，还有一个就是外部中断。在FreeRTOS 中，系统调度，最终也是产生 PendSV中断，在 PendSV Handler 里面实现任务的切换，所以还是可以归结为中断。既然这样， FreeRTOS 对临界段的保护就很有必要了，在必要的时候将中断屏蔽掉，但是又必须保证某些特别紧急的中断的处理，比如像无人机的碰撞检测。
PRIMASK 和 FAULTMAST 是 Cortex-M 内核里面三个中断屏蔽寄存器中的两个，还有一个是 BASEPRI。

1. configUSE_TRACE_FACILITY：这个宏定义是用于 FreeRTOS 可视化 调 试 软 件 Tracealyzer 需 要 的 东 西 ， 我 们 现 在 暂 时 不 需 要 ， 将configUSE_TRACE_FACILITY定义为 0 即可。

13.5.1 FreeRTOSConfig.h 文件修改

FreeRTOSConfig.h 头文件的内容修改的不多，具体是：修改与对应开发板的头文件 ，如果是使用野火 STM32F1 的开发板，则包含 F1 的头文件#include “stm32f10x.h”，同理是使用了其它系列的开发板，则包含与开发板对应的头文件即可，当然还需要包含我们的串口的头文件“bsp_usart.h”，因为在我们 FreeRTOSConfig.h 中实现了断言操作，需要打印一些信息。其他根据需求修改即可。
提示：虽然 FreeRTOS 中默认是打开很多宏定义的，但是用户还是要根据需要选择打开与关闭，因为这样子的系统会更适合用户需要，更严谨与更加节省系统资源。实现操作系统的可裁剪。

13.6 修改stm32f10x_it.c

FreeRTOS 帮我们实现了 SysTick 的启动的配置：在 port.c 文件中已经实现 vPortSetupTimerInterrupt()函数，并且 FreeRTOS 通用的 SysTick 中断服务函数也实现了：在 port.c 文件中已经实现 xPortSysTickHandler()函数，所以移植的时候只需要我们在 stm32f10x_it.c 文件中实现我们对应（STM32）平台上的 SysTick_Handler()函数即可。FreeRTOS 为开发者考虑得特别多， PendSV_Handler()与 SVC_Handler()这两个很重要的函数都帮我们实现了， 在 port.c 文件中已经实现 xPortPendSVHandler()与 vPortSVCHandler()函 数 ， 防 止 我 们 自 己 实 现 不 了 ， 那 么 在 stm32f10x_it.c 中 就 需 要 我 们 注 释 掉PendSV_Handler()与 SVC_Handler()这两个函数了，

/**
  * @brief  This function handles SVCall exception.
  * @param  None
  * @retval None
  */
//void SVC_Handler(void)
//{
//}
/**
  * @brief  This function handles Debug Monitor exception.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void DebugMon_Handler(void)
{
}
/**
  * @brief  This function handles PendSVC exception.
  * @param  None
  * @retval None
  */
//void PendSV_Handler(void)
//{
//}
/**
  * @brief  This function handles SysTick Handler.
  * @param  None
  * @retval None
  */
extern void xPortSysTickHandler(void);
//systick中断服务函数
void SysTick_Handler(void)
{    
    #if (INCLUDE_xTaskGetSchedulerState  == 1 )
      if (xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED)
      {
    #endif  /* INCLUDE_xTaskGetSchedulerState */  
        xPortSysTickHandler();
    #if (INCLUDE_xTaskGetSchedulerState  == 1 )
      }
    #endif  /* INCLUDE_xTaskGetSchedulerState */
}

13.7 main.c

/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*//* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "bsp_usart.h"
/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
/**
  * 函数功能: 主函数.
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明: 无
  */
int main(void)
{
  /* 无限循环 */
  while (1)
  {
  }
}

还没任务，创建好久OK了。