FreeRTOS

FreeRTOS是一个热门的^[3]嵌入式装置用即时操作系统核心^[4][5]，它于2003年由Richard Barry设计，并已被经成功移植到35种不同的微控制器上^[6]。FreeRTOS采用MIT许可证许可。

FreeRTOS

开发者	Real Time Engineers Ltd.
操作系统家族	实时操作系统
运作状态	活跃
原始码模式	可获取原代码
当前版本	202212.01（2023年3月4日；稳定版本）[1] 202210.01-LTS（2022年11月18日；长期支持）[2]
市场取向	嵌入式装置
支持平台	ARM (ARM7, ARM9, Cortex-M3, ARM Cortex-M4, Cortex-A), Atmel AVR, AVR32（英语：AVR32）, HCS12（英语：HCS12）, MicroBlaze（英语：MicroBlaze）, Cortus（英语：Cortus） (APS1, APS3, APS3R, APS5, FPF3, FPS6, FPS8), MSP430, PIC, Renesas H8/S, SuperH, RX, x86, 8052, Coldfire（英语：Freescale ColdFire）, V850（英语：V850）, 78K0R, Fujitsu MB91460 series, Fujitsu MB96340 series, Nios II, Cortex-R4, TMS570, RM4x
内核类别	微内核
许可证	MIT许可证
官方网站	www.freertos.org
仓库	github.com/FreeRTOS/FreeRTOS

实现

FreeRTOS的设计小巧且简易，整个核心代码只有3到4个C文件，为了让代码容易阅读、移植和维护，大部分的代码都是以C语言编写，只有一些函数（多数是架构特定排班副程序）采用汇编语言编写。

FreeRTOS提供许多方法以实现多线程（threads）、多作业（task）、互斥锁（mutex）、信号量（semaphore）和软件计时器（software timer），有个为低耗电应用程式提供的无嘀嗒（tick-less）模式，线程的优先权管理也有支持，此外，FreeRTOS提供了四种存储器配置的模式：

• 仅配置（allocate only）
• 以非常简易但快速的算法进行配置与释放
• 搭配存储器合并（英语：Coalescing (computer science)），以较复杂但快速的算法进行配置与释放
• 搭配互斥保护，以 C 函数库配置进行配置与释放

FreeRTOS中没有一些像Linux、Microsoft Windows等典型操作系统具有的先进特征，例如装置驱动程式（英语：device drivers）、先进存储器管理机制、用户管理和网络管理，FreeRTOS着重在执行的简洁与速度，FreeRTOS有时会被视为是一个‘线程函数库’而非‘操作系统’，尽管可以找到命令行接口和类似POSIX I/O 接口的插件。

FreeRTOS实现了多线程，主程序会在规律的短时间区间内调用一个线程时计方法，这个方法会以循环制依照任务的优先级进行任务切换，一般来说，这个短时间区间介于 1/1000 秒与 1/100 秒之间，透过一个硬件时计中断来计时，但这个区间经常随着特定的应用而改变。

从FreeRTOS官网（FreeRTOS.org（页面存档备份，存于互联网档案馆））所下载到的代码包含准备用来移植或编译的配置文件和演示代码，让用户可以快速地进行应用程式设计。

主要特色

• 存储器足迹非常小，低负担（英语：Overhead (computing)）（overhead）且执行非常快速
• 提供低电耗应用程式无计时选项
• 对操作系统新手而言，很适合作为入门教材，对于专业开发者来说则适合用于商业产品开发
• 调度器可以设置成可抢先（preemptive）或共同运作（英语：Cooperative multitasking）（cooperative operation）
• 提供共享副程序（coroutine），在FreeRTOS中，共享副程序是一个存储器堆栈用量非常有限但非常简易轻巧的任务
• 支持使用（generic trace macros（页面存档备份，存于互联网档案馆）. ）

支持平台

• Altera Nios II
• ARM architecture
  • ARM7
  • ARM9
  • ARM Cortex-M
  • ARM Cortex-A
• Atmel
  • Atmel AVR
  • AVR32（英语：AVR32）
  • SAM3
  • SAM4
  • SAM7
  • SAM9
  • SAM D20
  • SAM L21
• Cortus（英语：Cortus）
  • APS1
  • APS3
  • APS3R
  • APS5
  • FPS6
  • FPS8
• Cypress（英语：Cypress Semiconductor）
  • PSoC
• Energy micro（英语：Energy Micro）
  • EFM32（英语：EFM32）
• Fujitsu
  • FM3 series
  • MB91460 series
  • MB96340
• Freescale
  • Coldfire（英语：Freescale ColdFire） V1
  • Coldfire V2
  • HCS12（英语：Freescale 68HC12）
  • Kinetis
• IBM
  • PPC405（英语：PowerPC 400）,PPC404
• Infineon
  • TriCore（英语：Infineon TriCore）
  • Infineon XMC4000（英语：Infineon XMC）
• Intel
  • x86
  • 8052
• PIC微控制器
  • PIC18
  • PIC24
  • dsPIC
  • PIC32
• Microsemi（英语：Microsemi）
  • SmartFusion（英语：Actel SmartFusion）
• Multiclet（英语：Multiclet）
  • Multiclet P1
• NXP（NXP LPC（英语：NXP LPC））
  • LPC1000
  • LPC2000
  • LPC4300
• Renesas
  • 78K0R
  • RL78
  • H8/S
  • RX600
  • RX200
  • SuperH
  • V850（英语：V850）
• STMicroelectronics
  • STM32
  • STR7
• Texas Instruments
  • MSP430
  • Stellaris
  • Hercules（英语：Hercules (processors)）（TMS570LS04 & RM42）
• Xilinx
  • MicroBlaze（英语：MicroBlaze）
  • Zynq-7000

相关系统

SafeRTOS

SafeRTOS的功能和FreeRTOS类似，但是是为实现安全关键系统所设计。FreeRTOS的机能模型经过完全的HAZOP，其机能模型及API因为用户误用或是硬件失效造成的弱点都已经识别且修正。最后的需求经过完整IEC 61508 SIL 3开发生命周期来实现，也是只有软件的组件可以达到的最高等级。

SafeRTOS是由WITTENSTEIN high integrity systems开发，原开发者 Real Time Engineers Ltd 为其合作伙伴^[7]。SafeRTOS和FreeRTOS有相同的调度算法，相似的API，其他方面也相当类似^[8]，不过是因为不同的目标而设计的^[9]。SafeRTOS只用C语言进行开发，以符合IEC61508的认证需求^[10]。

在操作系统中，SafeRTOS有其独特的地方，是只需要放在微处理器中的只读存储器（ROM）即可，因此可以进行IEC61508或是其他安全或是可靠度相关的完整软件及硬件预认证^[11]。若是放在只读存储器中，SafeRTOS代码只能依照原始的配置来执行，因此用这套操作系统的装置的认证测试，不需在安全认证中重新测试其开发的程序^[12]。

德州仪器会针对其TI Stellaris系列的部分MCU的ROM里加上SafeRTOS^[13]，因此客户可以将SafeRTOS用在商业应用中，而不用采购其原代码。在这种使用方式下，会提供一个简单的C语言头文件将SafeRTOS的API函数映射于其在ROM中对应位置内。这种将SafeRTOS放在只读存储器的作法相当理想，因为其中的程序不会被修改，去除了用户的错误，也确保在项目开发过程中，SafeRTOS部分的程序都和认证时的相同。

OpenRTOS

OpenRTOS也是和FreeRTOS有关的项目，其代码和FreeRTOS完全相同，但是其许可及收费方式不同。OpenRTOS是由WITTENSTEIN Aerospace and Simulation Ltd提供的软件，其许可要求移除了所有参考GNU通用公共许可证的内容。OpenRTOS是商业软件，需购买后才能使用，也没有上述的许可要求，购买OpenRTOS的客户也可以获得完整的技术支持^[14]。

参见

• 自由软件主题

• 嵌入式操作系统