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FreeRTOS移植笔记：让操作系统在你的硬件上跑起来

news 来源：原创 2025/8/25 13:44:39

一、为什么需要移植？

FreeRTOS就像一套"操作系统积木"，但不同硬件平台（如STM32、ESP32、AVR等）的CPU架构和外设差异大，需要针对目标硬件做适配配置。移植工作就是让FreeRTOS能正确管理你的硬件资源。

二、源码文件夹大揭秘（新人必看）

FreeRTOS├── Source           │   ├── include      // 内核头文件（任务、队列、信号量等API定义）│   └── portable     // 移植专用目录（不同编译器/处理器的适配代码）│       ├── MemMang  // 内存管理方案（heap_1.c ~ heap_5.c）│       ├── GCC      // GCC编译器移植文件│       ├── IAR      // IAR编译器移植文件│       └── RVDS     // ARM RealView移植文件（常用ARM_CM3/CM4）└── Demo             // 官方示例代码（非必需，可参考）

关键文件说明：

portable/MemMang
- heap_1.c：简单静态分配（不释放内存）
- heap_4.c：带碎片合并的动态分配（新手推荐）
- heap_5.c：支持非连续内存区域分配
- 包含5种内存管理方案（类似不同的"内存分配器"）：
portable/[Compiler]/[Architecture]
- 处理器核心移植文件（如port.c和portmacro.h）
- 例如：STM32F4使用 RVDS/ARM_CM4F 目录下的文件
FreeRTOSConfig.h
- 用户自定义配置文件（需手动创建/复制）
- 位于工程目录，用于裁剪功能、设置时钟等参数

移植步骤讲解

1.首先我们在STM32裸机工程模板根目录下新建一个文件夹叫“FreeRTOS”，并在该文件夹下在创建两个文件夹“src”,"port"，src文件夹用于保存FreeRTOS中的核心文件，也就是我们常说的“.c文件”，port文件夹中存放管理以及处理器相关代码，这些代码FreeRTOS官方提供给我们，直接使用。

FreeRTOS是软件，我们开发板是硬件，软硬件中间要有桥梁来连接，这些与处理器架构相关的代码，可以称为RTOS硬件接口层，它们位于FreeRTOS/Source/Portable文件夹下

2. 打开FreeRTOS，在目录“FreeRTOSvXXX\FreeRTOS\Source”找到.c文件，将他们拷贝到我们新建的src文件夹中

3. 打开FreeRTOS，在目录“FreeRTOSvXXX\FreeRTOS\portable”下找到“MemMang”文件夹与"RVDS'文件夹，将他们拷贝到我们新建的port文件夹

4. 打开FreeRTOS，在目录“FreeRTOSvXXX\FreeRTOS\Source”目录下找到"include" 文件夹，它们是我们需要用到FreeRTOS的一些头文件，将它们直接拷贝到我们新建的FreeRTOS文件夹中，完成这一步就可以看到我们新建的FreeRTOS文件夹已经有3个文件夹，这三个文件夹就包含了FreeRTOS的核心文件，至此FreeRTOS的源码就提取完成。

5. 拷贝FreeRTOSConfig.h文件到user文件夹

FreeRTOSConfig,h文件是FreeRTOS的工程配置文件，因为FreeRTOS是可以裁剪的实时操作系统，应用于不同处理器平台，我们可以修改这个文件来裁剪FreeRTOS的功能，一般我们把它拷贝在user文件夹下

6.添加FreeRTOS源码到工程文件夹

7. 配置FreeRTOS头文件路径

8.接下来我们就把文件FreeRTOSConfig.h进行修改

FreeRTOSConfig.h 文件是从 FreeRTOS 的 demo 文件夹下拷贝过来的。该头文件包含了用于裁剪整个 FreeRTOS 所需功能的宏定义。其中，一些宏定义被启用，一些被禁用。最初，我们只需要配置最基本的功能。然而，要自由配置 FreeRTOS 的功能，我们需要了解这些宏定义的功能。这样，其他人也能够轻松理解并读懂这些配置。

加上头文件"stm32f10x.h"

然后再将下述代码进行复制粘贴FreeRTOSConfig.h文件中

#define configUSE_TIME_SLICING  1  //使能时间片调度(默认式使能的) #define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION 1 //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_TICKLESS_IDLE  1  保持系统节拍（tick）中断一直运行 #define configUSE_QUEUE_SETS 1      #define configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 1  #define configUSE_MUTEXES    #define configUSE_RECURSIVE_MUTEXES 1    #define configUSE_COUNTING_SEMAPHORES 1  #define configQUEUE_REGISTRY_SIZE 10   #define configUSE_APPLICATION_TASK_TAG  0  #define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION  1  #define configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK  0 //使用内存申请失败钩子函数 #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  1#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 0 //启用运行时间统计功能 #define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 1 #define configUSE_TIMERS 1   //启用软件定时器 #define configTIMER_TASK_PRIORITY (configMAX_PRIORITIES-1)  #define configTIMER_QUEUE_LENGTH 10   //软件定时器优先级 //软件定时器队列长度 #define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH (configMINIMAL_STACK_SIZE*2)  //可选函数配置选项 #define INCLUDE_xTaskGetSchedulerState 1 #define INCLUDE_eTaskGetState 1 #define INCLUDE_xTimerPendFunctionCall 1 //中断服务函数  也可以修改起始文件 #define vPortSVCHandler     SVC_Handler#define xPortPendSVHandler    PendSV_Handler#define xPortSysTickHandler   SysTick_Handler

在port.c文件，写一个钩子函数

以上步骤就是移植FreeRTOS的详细步骤

一、为什么需要移植？

二、源码文件夹大揭秘（新人必看）

关键文件说明：

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