如何在使用 FreeRTOS 时保持代码可移植性答案

【问题标题】：How do I keep code portable while using FreeRTOS如何在使用 FreeRTOS 时保持代码可移植性
【发布时间】：2012-10-24 09:43:11
【问题描述】：

我不知道如何在我的应用程序中使用 FreeRTOS。让我提出一个简单的场景。假设我有 main 和一个具有一些硬件特定代码的模块。该代码可以用于控制系统或传感器中的特定电机......具有定义角色的任何硬件。在 module.c 中，我有一个名为 ModuleNameTask 的函数。在main 中，我使用xTaskCreate 创建任务并通过ModuleNameTask。由于我的ModuleNameTask 是在module.c 而不是main.c 中定义的，我现在必须在module.c 中包含一些FreeRTOS 以便使用vTaskDelay 之类的功能。我不喜欢将这些文件包含在 module.c 中的事实，因为我觉得它不再可移植。

那么，我该如何处理呢？我应该从 module.c 中删除 ModuleNameTask 并将其放在 main.c 中吗？或者只是接受我必须在 module.c 中包含一些 FreeRTOS 的事实。有什么建议吗？

【问题讨论】：

标签： c embedded portability freertos

【解决方案1】：

您需要 FreeRTOS 的哪些功能才能使您的模块正常工作。显然有一些东西，或者你不需要包含标题，你也不会调用函数。

获取这些函数并将它们放在一个名为 os/<operating_sys>/freertos.h 的单独标头中，并将它们包装在您自己的函数名称中（例如 my_createtask(<args>).）。现在要移植到不同的操作系统，您需要为您自己的函数提供一个带有新包装器的新文件。

如果您做得不好，您会注意到您的 createtask 函数看起来与 FreeRTOS 函数完全一样，并且可以轻松映射，但是当您想要使用 linux/vxWorks/其他操作系统时，该函数没有正确的参数。

您的 createtask 函数应该只包含您关心的参数。其他的应该在包装器中硬编码。这将使移植更容易（您将拥有与其他操作系统中的硬编码不同的参数）。

【讨论】：

好的，我想我明白了。因此，我创建了这些将在 module.c 中使用的包装函数（以引用我的示例）。然后这些包装函数使 module.c 操作系统不可知。
是的，就像您为特定于硬件的代码编写一个模块，以便您的程序可以轻松移植到不同的硬件（只需重新编写一个模块）。如果您希望移植到不同的操作系统，应该有一个操作系统模块，这是唯一需要更改的东西。
那么，您是否也将任务创建嵌入到模块中？例如，我拥有的每个模块通常都有一个ModuleNameInit() 函数。如果创建任务功能变得与操作系统无关，在我看来，在模块中创建任务是有意义的。现在，只需调用 init 函数，进程就会启动并运行。关注？
我会在模块中包含与模块相关的所有内容。如果模块需要它自己的任务，那么在模块内部进行设置。正如您所说，一旦它与操作系统无关，就不是问题。

【解决方案2】：

同时抽象 RTOS 和设备层。

定义您设计的操作系统接口（这可能只是 FreeRTOS 功能的子集，甚至包括使用 RTOS 原语实现的更高级别的接口）并使用 FreeRTOS 实现此接口。

然后，您可以仅使用您的 RTOS 抽象层接口来定义您的整个应用程序，包括您的设备层。当您将应用程序移植到另一个平台或 RTOS 时，您只需更改抽象层实现，并确保保持与原始实现相同的语义。如果设备层也被适当地抽象出来，以便能够在不同的硬件上通用，那么您可以对硬件依赖项做同样的事情（即从物理实现中抽象出来）。

多年来，我已成功使用这种方法，使用 C++ 中的 RTOS 抽象，我已将其移植到 FreeRTOS、VxWorks、Segger embOS 和 Keil RTX，甚至 Windows 和 Linux（用于测试和模拟）。您当然不必使用 C++，但它非常适合这项任务。

在您的抽象中，您需要考虑以下几点：

线程
IPC（队列、管道、事件标志、邮箱等）
同步（互斥量、信号量）
定时器
中断处理程序

您的界面可能看起来与 FreeRTOS 本身非常不同，可能值得查看一些其他 RTOS 界面，看看您可能需要什么样的功能。

【讨论】：