1.STM32上的系统FreeRTOS实时操作系统
2.在学习freertos之前，应学习哪些东西
3.FreeRTOS移植过程-STM32基于STM32CubeMX环境
4.嵌入式的系统软件
5.每部手机的源码第二个操作系统可能存在安全漏洞？
6.rtems开发环境搭建

STM32上的FreeRTOS实时操作系统

       FreeRTOS是一款在嵌入式系统中广泛使用的实时操作系统，而STM是系统一系列由STMicroelectronics开发的微控制器。

       在STM上使用FreeRTOS可以充分利用其多核处理能力，源码并实现多任务管理、系统任务调度等功能。源码图片处理软件源码下面将详细介绍如何在STM上使用FreeRTOS，系统并给出一些示例代码。源码

       首先，系统确保你已经具备以下硬件准备：

       - STM开发板

       - 串行调试接口（如ST-LINK）用于下载程序

       - 集成开发环境（IDE），源码如Keil MDK或STMCubeIDE

       - FreeRTOS源代码

       在创建一个新的系统FreeRTOS项目之前，需要对FreeRTOS进行配置。源码主要的系统配置包括选择所需的内核功能、任务数和任务堆栈大小等。源码这些配置的系统具体方法可以参考FreeRTOS的官方文档。

       在FreeRTOS中，任务是最基本的执行单元。以下是一个简单的示例，展示了如何创建两个任务并实现它们的简单调度。

       在FreeRTOS中，使用RTOS API可以进行任务的创建、删除、挂起和恢复等操作。以下是一些常用的API示例：

       在使用FreeRTOS时，需要进行硬件准备，配置FreeRTOS，创建任务，并使用RTOS API进行任务管理和通信操作。通过合理地调度任务、管理资源和进行任务间通信，可以实现复杂的嵌入式应用程序。

       FreeRTOS与STM的结合，使嵌入式系统的性能和稳定性得到显著提升，为开发人员提供了强大的工具来创建高效且可靠的多任务系统。

在学习freertos之前，应学习哪些东西

       学习FreeRTOS前的准备工作　　这里只要做好两点就可以了。　　1,文库站源码 从官网下载最新的程序包　　2, 官网有FreeRTOS每个函数的API说明，已经相应API的例子，其实源码的.h文件里面也有大部分函数的使用例子　　 教程计划　　1 先把自己做的这几个例子讲解一下，关键是分析一下源码，源码必须得分析，要不知其然不知其所以然。　　2 然后把官方的这几个例子讲解一下，说这几个例子的主要目的是充分学习官方是如何使用这个RTOS的，非常有参考价值。　　3 针对我们板子自己的外设，做一套完整的，基于FreeRTOS的底层驱动，让这些驱动能够更加有效的在FreeRTOS下面工作。在学习freertos之前，应学习哪些东西

FreeRTOS移植过程-STM基于STMCubeMX环境

       移植FreeRTOS到STM微控制器的过程相对直接，得益于FreeRTOS提供的示例和支持STM HAL库。以下是关键步骤的概述：

       首先，使用STMCubeMX创建新项目，配置好MCU系列、型号、时钟设置及所需外设。

       接着，集成FreeRTOS，STMCubeMX会帮助你添加必要的代码和配置文件。配置周期性中断，通常通过STM的硬件定时器来触发FreeRTOS调度。

       内存管理是关键，FreeRTOS提供了多种方案，需在`FreeRTOSConfig.h`中选择。调整任务堆栈大小和优先级，根据应用需求选择静态或动态分配方式。

       确保上下文切换和中断管理代码与STM系列兼容，可能涉及特定Cortex-M核心的细节。同时，确认使用的编译器与FreeRTOS兼容。

       将FreeRTOS源代码添加到项目，编译并链接，hyperledger源码梳理可能需要修改`FreeRTOSConfig.h`以适应需求。通过调试器加载到设备，检查初始化和中断功能。

       运行基础示例任务如LED闪烁或串口通信，验证系统运行。进一步进行性能和稳定性测试，确保移植的稳定性和效率。

       移植过程可能因所选STM系列和开发环境的不同而有所差异。STMCubeMX和STMCubeIDE提供了FreeRTOS集成，简化配置步骤。在其他环境，可能需要更手动地进行配置。

嵌入式的系统软件

       ç³»ç»Ÿè½¯ä»¶å±‚由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 通用操作系统的文件系统通常具有以下功能：

       æä¾›ç”¨æˆ·å¯¹æ–‡ä»¶æ“ä½œçš„命令。

       æä¾›ç”¨æˆ·å…±äº«æ–‡ä»¶çš„机制。

       ç®¡ç†æ–‡ä»¶çš„存储介质。

       æä¾›æ–‡ä»¶çš„存取控制机制，保障文件及文件系统的安全性。

       æä¾›æ–‡ä»¶åŠæ–‡ä»¶ç³»ç»Ÿçš„备份和恢复功能。

       æä¾›å¯¹æ–‡ä»¶çš„加密和解密功能。

       åµŒå…¥å¼æ–‡ä»¶ç³»ç»Ÿæ¯”较简单，主要提供文件存储、检索和更新等功能，一般不提供保护和加密等安全机制。它以系统调用和命令方式提供文件的各种操作，主要有：

       è®¾ç½®ã€ä¿®æ”¹å¯¹æ–‡ä»¶å’Œç›®å½•çš„存取权限。

       æä¾›å»ºç«‹ã€ä¿®æ”¹ã€æ”¹å˜å’Œåˆ é™¤ç›®å½•ç­‰æœåŠ¡ã€‚

       æä¾›åˆ›å»ºã€æ‰“开、读写、关闭和撤销文件等服务。

       æ–‡ä»¶ç³»ç»Ÿçš„特点:

       1）兼容性。嵌入式文件系统通常支持几种标准的文件系统，如FAT、JFFS2、YAFFS等。

       2）实时文件系统。除支持标准的文件系统外，为提高实时性，有些嵌入式文件系统还支持自定义的实时文件系统，这些文件系统一般采用连续的方式存储文件。

       3）可裁剪、可配置。根据嵌入式系统的要求选择所需的文件系统，选择所需的存储介质，配置可同时打开的最大文件数等。

       4）支持多种存储设备。嵌入式系统的外存形式多样了，嵌入式文件系统需方便的挂接不同存储设备的驱动程序，具有灵活的设备管理能力。同时根据不同外部存储器的特点，嵌入式文件系统还需要考虑其性能、寿命等因素，发挥不同外存的优势，提高存储设备的可靠性和使用性。 GUI的广泛应用是当今计算机发展的重大成就之一，他极大地方便了非专业用户的使用人们从此不再需要死记硬背大量的命令，取而代之的是可用用通过窗口、菜单、按键等方式来方便地进行操作。而嵌入式GUI具有下面几个方面的基本要求：轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、便于移植、可配置等特点。

       åµŒå…¥å¼ç³»ç»Ÿä¸­çš„图形界面，一般采用下面的几种方法实现：

       é’ˆå¯¹ç‰¹å®šçš„图形设备输出接口，自行开发相关的功能函数。

       è´­ä¹°é’ˆå¯¹ç‰¹å®šåµŒå…¥å¼ç³»ç»Ÿçš„图形中间软件包。

       é‡‡ç”¨æºç å¼€æ”¾çš„嵌入式GUI系统。

       ä½¿ç”¨ç‹¬ç«‹è½¯ä»¶å¼€å‘商提供的嵌入式GUI产品。 应用软件层是由基于实时系统开发的应用程序组成，用来实现对被控对象的控制功能。功能层是要面对被控对象和用户，为方便用户操作，往往需要提供一个友好的人机界面。

       å¯¹äºŽä¸€äº›å¤æ‚的系统，在系统设计的初期阶段就要对系统的需求进行分析，确定系统的功能，然后将系统的功能映射到整个系统的硬件、软件和执行装置的设计过程中，称为系统的功能实现。

每部手机的第二个操作系统可能存在安全漏洞？

结论：每台智能手机都隐藏着一个鲜为人知的实时操作系统（RTOS），它掌控着无线通信功能，与我们熟知的Android和iOS并存，但鲜少在公开视线中。这个秘密OS通常存储在固件中，由基带处理器运行，如高通的AMSS，其内部的REX内核基于私有代码，由个并发任务构成，负责处理从USB到GPS的众多任务，运行在ARMv5处理器上。

       然而，这些RTOS系统并非开放源码，其质量难以保证。安全研究员Ralf-Philipp Weinmann通过对高通和英飞凌基带处理器软件的深入研究发现，这些私有软件存在大量漏洞，这些漏洞可能被恶意利用，远程执行代码，甚至导致设备崩溃。更为惊人的是，攻击者能够利用Hayes命令集，悄悄地启动自动应答功能，这无疑暴露了手机中这一隐藏系统的脆弱性。

rtems开发环境搭建

       rtems是u大师 源码一款开放源码的实时操作系统（RTOS），特别适用于需要实时性的嵌入式系统。它支持多种处理器架构和文件系统，例如 ARM、PowerPC、Intel、SPARC、RISC-V、MIPS 等，且提供 POSIX 标准应用编程接口（API）。在太空飞行、医疗、网络等领域的应用中，rtems 已展现出其强大的潜力。

       该操作系统的一大特色是其广泛的兼容性，它支持 种处理器架构和约 种板级支持包（BSPs），为用户提供多种选择。rtems 还具备多核对称多处理（SMP）、动态加载、嵌入式 shell 等功能，进一步增强了其实时性和灵活性。rtems 的 TCP/IP 网络堆栈取自 FreeBSD，提供了强大的网络支持，还集成了 USB 功能，满足了多种应用需求。

       rtems 的构建工具非常专业，能够根据芯片平台定制出一系列工具，包括编译工具链和 newlib 库。用户可以使用官方的 Git 仓库获取最新源码，并通过配置文件自定义工具链，确保构建过程的高效性和稳定性。rtems 的构建流程全面，从源码下载到内核和应用的裁剪、编译，都能提供详细的指导和文档支持。

       在实际搭建过程中，使用的星星打分源码是 rtems-5. 版本。首先，下载对应的源码包，包括 rtems-source-builder、rtems 源码包以及用户手册。搭建过程主要参考用户手册进行，手册详细介绍了整个构建流程，是搭建环境的关键文档。

       搭建环境的宿主机是 macOS 系统，官方文档中提到 macOS 对 rtems 支持良好，无需担心兼容性问题。在用户目录下创建 rtems-workspace 文件夹，将源码包解压至此，再创建一个名为 rtems-5.1.0-rc1-tools 的目录存放自定义工具包。接下来，使用命令行定制编译工具，如选择 rtems-arm 工具集合。

       构建过程较为复杂，包含多步细节，用户可以通过查看生成的日志文件来跟踪构建过程。使用 gcc 版本 7.5.0 进行验证，结果显示编译过程顺利，最终生成的工具符合预期。

FreeRTOS源码探析之——消息队列

       消息队列是FreeRTOS中的一种关键数据结构，用于实现进程间通信。其运作机制首先由FreeRTOS分配内存空间给消息队列，并初始化为空，此时队列可用。任务或中断服务程序可以给消息队列发送消息，发送紧急消息时，消息将直接放置于队头，确保接收者能优先处理。这种机制保证了紧急消息的优先级。

       为了防止消息队列被并发读写时的混乱，FreeRTOS提供了阻塞机制，确保操作的进程能够顺利完成，不受其他进程干扰。接收消息时，若队列为空，进程可选择等待，直到消息到达。在发送消息时，只有队列允许入队时，发送才成功，避免了队列溢出。优先级较高的进程将优先访问消息队列，这通过任务优先级排序实现。

       消息队列控制块包含了队列的管理信息，如消息存储位置、头尾指针、消息大小和队列长度等。这些信息在创建队列时即被初始化，并且无法改变。每个消息队列与消息空间共享同一段连续内存，只有在队列被删除时，这段内存才会被释放。消息队列长度在创建时指定，决定了消息空间总数。

       FreeRTOS通过xQueueGenericCreate()函数创建消息队列，该函数首先分配内存，然后初始化队列。初始化过程涉及队列长度和消息大小等参数的设置，并通过xQueueGenericReset()函数进行队列复位。

       队列复位时，vListInitialise()函数构建了列表结构，这是消息队列内部的组织形式。列表结构体定义了节点类型，而vListInitialise函数初始化了列表，为消息队列的使用做好准备。

       发送消息时，xQueueSend()或其底层实现xQueueGenericSend()函数根据参数选择发送位置。默认情况下，消息会发送至队尾。接收消息则通过xQueueReceive()或xQueueGenericReceive()函数实现，参数通常包括队列句柄和接收的消息指针。

       消息队列的发送和接收过程中，若队列已满或为空，可能会触发任务切换，以避免阻塞进程。这种机制确保了消息队列在进程间通信中的高效和有序，是FreeRTOS系统中实现进程间协作的关键组件。

FreeRTOS简介

       FreeRTOS，一个专为小型嵌入式系统设计的迷你操作系统内核，它的存在旨在提供基础的系统功能。它的核心特性包括任务管理、精准的时间管理、信号量机制、消息队列服务以及内存和记录功能，这些使得它在资源有限的小型系统中展现出强大的适应性。[1]

       由于实时操作系统对系统资源，特别是RAM的需求，像μC/OS-II、embOS和salvo这样的RTOS能够在小容量RAM的单片机上运行，而FreeRTOS就是其中之一。相比于商业的μC/OS-II和embOS，FreeRTOS的一大亮点是其开源的性质，用户可以自由获取和使用源代码。此外，它还具有高度的可移植性和可裁剪性，开发者可以根据项目需求灵活定制和移植到各种类型的单片机上。目前，FreeRTOS的最新版本为7.4.0，这表明其持续更新和优化，以满足不断变化的嵌入式系统需求。

扩展资料

       在嵌入式领域中，嵌入式实时操作系统正得到越来越广泛的应用。采用嵌入式实时操作系统(RTOS)可以更合理、更有效地利用CPU的资源，简化应用软件的设计，缩短系统开发时间，更好地保证系统的实时性和可靠性。

FreeRTOSv.移植到STM

       介绍

       将FreeRTOSv.移植到STMFC8T6单片机的过程概述。此版本为当前最新，适用于开发者进行系统级编程。

       硬件平台

       选用STMFC8T6作为移植目标，此型号单片机提供丰富的外设资源，适合各种嵌入式应用。

       软件架构与操作步骤

       1. 从freertos.org/zh-cn-cmn下载源代码。注意，V9.0以后版本由Amazon收购后开发，V9.0被认为较为稳定。本文档介绍的移植方法适用于最新版本，与旧版本相比，源代码变化不大，可进行对比学习。

       2. 解压源码并复制FreeRTOS目录内容至项目目录下。删除除Source文件夹外的所有文件，Source文件夹是核心模块，包含实际移植所需的文件。

       3. 进入Source文件夹，删除非源代码文件，保留include和portable目录，前者包括头文件，后者为接口文件。

       4. 进入Source下的portable文件夹，删除非必要的文件和文件夹（如RVDS和MemMang），仅保留与M3内核相关的ARM_CM3接口文件以及heap_4.c，其余可保留但暂不使用。

       5. 从FreeRTOSv.\FreeRTOS\Demo\CORTEX_STMF_Keil复制FreeRTOSConfig.h至include文件夹。此配置文件用于系统裁剪。

       6. 将保留的文件添加到工程中，并配置文件路径。确保编译无错误。

       创建任务的详细步骤

       在main.c文件中，创建任务。关注stmfx_it.h文件，增加xPortSysTickHandler外部声明，并注释掉SVC_Handler和PendSV_Handler。SysTick_Handler作为定时器回调函数，用于调度处理。

       在FreeRTOSConfig.h中添加中断宏定义，由port.c中的汇编语言实现，用于任务启动和切换。设置INCLUDE_xTaskGetSchedulerState为1。

       在main.h中加入RTOS头文件，包含操作系统所需的所有调用文件。

       至此，重新编译即可运行程序。最后，确保工程总目录包含标准库stdlib（3.5.0版本），以支持完整的硬件抽象层。

如何在项目中使用RTOS分析工具SystemView？

       在RTOS应用设计中，开发者往往难以直接观察到多任务系统运行时的实时行为，因为这些行为不仅受源代码影响，还与任务、中断、输入及其相互作用紧密相关。为解决这一问题，可视化分析工具如SEGGER公司的SystemView应运而生。SystemView提供全面洞察，通过时间轴、CPU负载、运行时间信息和上下文运行时信息的可视化窗口，帮助开发者深入理解应用的执行过程。

       本文将介绍如何使用Segger J-Link和NXP LPC开发板，实现SystemView的移植与使用，以FreeRTOS .3.0版本为例。SystemView支持多种RTOS系统，包括uC/OS-II、μC/OS-III、FreeRTOS、embOS和裸机系统。

       SystemView工作模式包括持续记录、Single-Shot和Post-Mortem模式。持续记录模式通过J-Link调试器和实时传输技术（RTT）实现，实时记录目标程序运行情况。Single-Shot模式适用于不支持RTT或未使用J-Link的情况，记录数据直至缓冲区满为止。Post-Mortem模式在缓冲区满时覆盖旧事件，用于分析系统崩溃前的情况。

       为了在目标设备上使用SystemView，首先需要在应用工程中添加SystemView和RTT的源码文件。这包括配置文件、实现源码和针对不同OS及版本的接口文件。配置FreeRTOS跟踪功能，通过编译宏在FreeRTOSConfig.h中包含SystemView相关代码。此外，还需设置SystemView工作模式、事件缓存大小，并在任务创建前调用初始化函数。

       在PC端，安装和设置SystemView软件。通过Target->Recorder Configuration选项配置目标设置、调试接口类型和接口速度。选择Auto检测RTT控制块地址。点击Target->Start Recording开始跟踪记录。在持续记录模式下，跟踪视图显示RTOS应用中的中断和任务，直观展示任务抢占过程，有助于开发者优化代码。

       借助SystemView，开发者能更直观地理解RTOS应用的实时行为，有效提升代码质量，创造更高性能的系统。