轉自:https://blog.csdn.net/crazyskady/article/details/79405813
FreeRTOS
基礎知識不贅述,請參考朱工的專欄, 本文主要描述怎么在Linux的環境下跑一個FreeRTOS的模擬器
官方示例
FreeRTOS的官方提供了一個在Linux下的Simulator的示例,但是用的Kernel的版本非常老,是V6的版本,FreeRTOS現在已經進化到V10了,作為一個標准碼農,不用最新版本簡直不舒服斯基 >_<。
先把官方示例下載下來,在官方示例中,有一個Debug和Release的目錄,在這兩個目錄下使用make all命令就可以直接編出來可執行文件在Linux下直接運行,當然,使用Eclipse直接打開對應的工程來編譯也是可以的。
更新Kernel
先創建一個文件夾Simulator_Linux,其下有三個目錄
FreeRTOS_Kernel
inc src
FreeRTOS_Kernel中保存內核代碼,inc和src保存APP的代碼,當然,可以按照自己的愛好自行調整目錄結構。
再去FreeRTOS官網下載最新的Kernel代碼,解壓后進入FreeRTOS\Source目錄。
按照官方的示例,將最新的代碼拷貝到FreeRTOS_Kernel目錄中。
include目錄中的頭文件不管三七二十一全拷貝過來即可(我懶,不想一個個去梳理>_<)。
.c文件只需要拷貝croutine.c, list.c, queue.c以及tasks.c即可。(croutine其實也可以不用拷貝,但是要做一些配置)
portable文件夾不從FreeRTOS\Source拷貝,而從simulator的示例中拷貝(\Posix_GCC_Simulator\FreeRTOS_Posix\FreeRTOS_Kernel)
退回到上層目錄,在將官方示例的simulator的根目錄下的FreeRTOSConfig.h拷貝到inc目錄下。
在src目錄下創建main.c文件,在其中定義一個空的main函數即可。
此時,我們就擁有了一個完整的Kernel的代碼,當然這個時候還是沒法編譯的,一來缺少makefile,二來portable的文件與最新的Kernel其實並不完全匹配。當然,APP的代碼也就是main函數的代碼也還是空的。
Makefile
參考官方示例的makefile,在根目錄下創建Makefile文件,同樣在子目錄下也包含兩個subdir.mk用來編譯需要的對應的.o,具體不再贅述:
Makefile:
RM := rm -rf PROJ_ROOT :=. BUILD_TMP :=$(PROJ_ROOT)/tmp TARGET_INC := -I$(PROJ_ROOT)/inc \ -I$(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/include \ -I$(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/portable/GCC/Posix -include subdir.mk -include FreeRTOS_Kernel/subdir.mk ifneq ($(MAKECMDGOALS),clean) ifneq ($(strip $(C_DEPS)),) -include $(C_DEPS) endif endif all:simulator_linux.bin simulator_linux.bin: $(OBJS) @echo 'Building target: $@' gcc -pthread -lrt -o"simulator_linux.bin" $(OBJS) $(LIBS) @echo 'Finished building target: $@' @echo ' ' clean: -$(RM) $(OBJS)$(C_DEPS)$(EXECUTABLES) simulator_linux.bin -@echo ' ' .PHONY: all clean dependents .SECONDARY:
subdir.mk:
C_SRCS += \
$(PROJ_ROOT)/src/main.c OBJS += \ $(BUILD_TMP)/main.o C_DEPS += \ $(BUILD_TMP)/main.d # Each subdirectory must supply rules for building sources it contributes $(BUILD_TMP)/%.o: $(PROJ_ROOT)/src/%.c @echo 'Building file: $<' gcc -DUSE_STDIO=1 -D__GCC_POSIX__=1 $(TARGET_INC) -O2 -Wall -c -fmessage-length=0 -pthread -lrt -MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)" -MT"$(@:%.o=%.d)" -o"$@" "$<" @echo 'Finished building: $<' @echo ' '
FreeRTOS_Kernel/subdir.mk
C_SRCS += \ $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/croutine.c \ $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/list.c \ $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/queue.c \ $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/tasks.c \ $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/portable/GCC/Posix/port.c \ $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/portable/MemMang/heap_3.c OBJS += \ $(BUILD_TMP)/croutine.o \ $(BUILD_TMP)/list.o \ $(BUILD_TMP)/queue.o \ $(BUILD_TMP)/tasks.o \ $(BUILD_TMP)/port.o \ $(BUILD_TMP)/heap_3.o C_DEPS += \ $(BUILD_TMP)/croutine.d \ $(BUILD_TMP)/list.d \ $(BUILD_TMP)/queue.d \ $(BUILD_TMP)/tasks.d \ $(BUILD_TMP)/port.d \ $(BUILD_TMP)/heap_3.d $(BUILD_TMP)/%.o: $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/%.c @echo 'Building file: $<' gcc -DUSE_STDIO=1 -D__GCC_POSIX__=1 $(TARGET_INC) -O2 -Wall -c -fmessage-length=0 -pthread -lrt -MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)" -MT"$(@:%.o=%.d)" -o"$@" "$<" @echo 'Finished building: $<' @echo ' ' $(BUILD_TMP)/%.o: $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/portable/GCC/Posix/%.c @echo 'Building file: $<' gcc -DUSE_STDIO=1 -D__GCC_POSIX__=1 $(TARGET_INC) -O2 -Wall -c -fmessage-length=0 -pthread -lrt -MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)" -MT"$(@:%.o=%.d)" -o"$@" "$<" @echo 'Finished building: $<' @echo ' ' $(BUILD_TMP)/%.o: $(PROJ_ROOT)/FreeRTOS_Kernel/portable/MemMang/%.c @echo 'Building file: $<' gcc -DUSE_STDIO=1 -D__GCC_POSIX__=1 $(TARGET_INC) -O2 -Wall -c -fmessage-length=0 -pthread -lrt -MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)" -MT"$(@:%.o=%.d)" -o"$@" "$<" @echo 'Finished building: $<' @echo ' '
OK,編譯體系已經搞好。此時在根目錄下直接敲 make all 就應該可以進行編譯啦。
配置更新
此時直接make all會發現有一大堆錯誤,這是因為FreeRTOS的版本更新后一些結構體的名字發生了變化,在FreeRTOS.h中有一個兼容性的宏可以控制一部分的兼容性,但是因為版本跨度比較大, 我們依然需要在portmacro.h中做適當的適配:
/*-----------------------------------------------------------*/ typedef portSTACK_TYPE StackType_t; typedef portBASE_TYPE BaseType_t; typedef unsigned long UBaseType_t; #define portTICK_PERIOD_MS ( ( TickType_t ) 1000 / configTICK_RATE_HZ ) #if( configUSE_16_BIT_TICKS == 1 ) typedef unsigned portSHORT TickType_t; #define portMAX_DELAY ( TickType_t ) 0xffff #else typedef unsigned portLONG TickType_t; #define portMAX_DELAY ( TickType_t ) 0xffffffff #endif /*-----------------------------------------------------------*/ /* #if( configUSE_16_BIT_TICKS == 1 ) typedef unsigned portSHORT portTickType; #define portMAX_DELAY ( portTickType ) 0xffff #else typedef unsigned portLONG portTickType; #define portMAX_DELAY ( portTickType ) 0xffffffff #endif */ /*-----------------------------------------------------------*/
編譯運行
此時再make clean后重新make all,編譯即可通過。但是實際上main.c里並沒有執行任何代碼,所以感受不到FreeRTOS的實際效果,我們在main.c中添加一些代碼,來創建兩個任務並通過消息隊列來傳遞一些數據:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include "main.h" #include "FreeRTOS.h" #include "task.h" #include "queue.h" static void vTask1( void *pvParameters ); static void vTask2( void *pvParameters ); int main() { static xQueueHandle xTestQueue; xTestQueue = xQueueCreate( 10, ( unsigned portBASE_TYPE ) sizeof( unsigned short ) ); xTaskCreate( vTask1, "vTask1", configMINIMAL_STACK_SIZE, ( void * ) &xTestQueue, tskIDLE_PRIORITY, NULL ); xTaskCreate( vTask2, "vTask2", configMINIMAL_STACK_SIZE, ( void * ) &xTestQueue, tskIDLE_PRIORITY, NULL ); vTaskStartScheduler(); return 1; } static void vTask1( void *pvParameters ) { unsigned short usValue = 0, usLoop; xQueueHandle *pxQueue; const unsigned short usNumToProduce = 3; short sError = pdFALSE; pxQueue = ( xQueueHandle * ) pvParameters; for( ;; ) { for( usLoop = 0; usLoop < usNumToProduce; ++usLoop ) { /* Send an incrementing number on the queue without blocking. */ printf("Task1 will send: %d\r\n", usValue); if( xQueueSendToBack( *pxQueue, ( void * ) &usValue, ( portTickType ) 0 ) != pdPASS ) { sError = pdTRUE; } else { ++usValue; } } vTaskDelay( 2000 ); } } static void vTask2( void *pvParameters ) { unsigned short usData = 0; xQueueHandle *pxQueue; pxQueue = ( xQueueHandle * ) pvParameters; for( ;; ) { while( uxQueueMessagesWaiting( *pxQueue ) ) { if( xQueueReceive( *pxQueue, &usData, ( portTickType ) 0 ) == pdPASS ) { printf("Task2 received:%d\r\n", usData); } } vTaskDelay( 5000 ); } } /********************************************************/ /* This is a stub function for FreeRTOS_Kernel */ void vMainQueueSendPassed( void ) { return; } /* This is a stub function for FreeRTOS_Kernel */ void vApplicationIdleHook( void ) { return; }
再次重新編譯,執行編譯后在根目錄下生成的simulator_linux.bin,即可看到兩個Task之間的交互過程:
總結
FreeRTOS的內核極其小巧,只需要幾個簡單的文件就可以進行編譯運行,當在不同的硬件上進行移植的時候,只需要修改portable目錄里的文件即可完成對硬件的適配,實際上官方也提供了大量的已經完成移植的設備的portable文件,我們只需要簡單的拷貝過來即可。^_^
btw: 本文完整的代碼見我的github. :)