1.FreeRTOS的移植与配置以及使用。

1. 1移植到哪些平台，讲讲移植过程，占用哪些硬件资源。

可以移植到多种平台，包括单片机、嵌入式处理器、微处理器等等。

    1.2移植过程：

• 选择对应目标处理器架构的FreeRTOS版本。
• 安装相应的工具链。
• 对FreeRTOS进行配置。
• 实现FreeRTOS底层函数。
• 搭建FreeRTOS应用程序,实现任务调度。

       1.3.占用硬件资源：

移植FreeRTOS对硬件资源的占用，与具体的应用场景有关。需要根据具体应用调整FreeRTOS的配置，需要根本具体应用调整FreeRTOS的配置，如调整任务堆栈大小、内存管理配置、中断控制器等等。

2.FreeRTOS都需要配置哪些，中断是怎么配置的，需要注意什么？

内存管理：需要为FreeRTOS分配一定的内存空间。

任务管理：需要配置任务的堆栈大小、优先级等。

时钟和定时器：需要配置FreeRTOS使用哪个时钟源和定时器。

信号量和队列：需要配置信号量和队列的大小和类型。

调度器配置：需要选择FreeRTOS的调度器类型和优化设置。

在配置中断时，需要首先了解目标处理器的中断控制器的工作原理和寄存器的使用。一般，可以按照以下步骤进行中断配置。

1.开启中断：需要将处理器中断控制器相应的中断开关打开。

2.设置中断优先级：需要设置中断请求的优先级，以保证高优先级中断的及时响应。

3.写入中断向量表：需要在处理器的中断向量表中写入中断处理程序的地址。

配置中断时需要注意以下几点：

1.中断控制器的操作必须是原子的，需要使用响应的临界区代码区。

2.不同处理器的中断控制器操作方式可能不同，需要根据具体的处理器来中断控制器的驱动程序。

3.中断处理程序应该简短，有效率，最好不要在中断中调用太多的函数，以免影响处理器系统的响应性能。

总之，在配置FreeRTOS的同时配置中断需要根据具体处理器的特性进行，具体的中断处理程序程序设计也需要进行相应的考虑。

3.FreeRTOS中的IPC通信都用过哪些？

1.信号量：信号量是一种计数机制，用于控制同步，它可以被视为一个资源，需要使用者获取它获取它执行相应的操作，之后再释放信号量，使得其他任务也能够获取这个资源。通过配置信号量，任务就能能够控制共享资源。

2.队列：队列可能于任务之间传递数据。它提供了发送一个消息的任务和接收一个消息的任务之间的缓冲区。队列中的消息都是一定格式的，FreeRTOS常用的队列有有限队列（设定最大可存放的数据个数）和无限队列（不设定队列大小)。

3.事件:事件用于任务之间交换消息，但是在事件中在处理消息可以根据消息的种类进行不同的处理。事件可以包含一个或多个消息，并且可以事件标志位。

这些 IPC 机制可以很好地支持任务间的通信和协调，使得任务之间不再需要通过共享全局数据来完成协作。

4.FreeRTOS中的上下文切换是怎么实现的？（内核调度）

一般面试官会问你，freeRTOS的中断服务函数有那些？（系统定时器sysTick,PendSV）

会让你解释你对这两种中断的认识：

系统定时器，它以最低中断优先级运行，然后寻找到一个上下文切换，将就绪任务添加到就绪表（就是阻塞完毕的任务）或者将一些挂起的任务（从挂起到恢复）放入就绪表，在就绪表当中，会给到下一个任务（或者异常中断处理函数）中进行判断，来触发任务的切换。

所以系统定时器的作用就是用来管理就绪表的。

异常处理中断处理函数xPortPendSVHandler（）：主要是调用vTaskSwitchContext从就绪表当中寻找到优先级最高的且就绪任务。

但是对于PendSV的作用，就是用于上下文切换的，用于触发任务调度的，怎么触发任务调度的呢？它的主要核心就是会在port.c文件中的__asm void xPortPendSVHandler( void )进行调用bl vTaskSwitchContext（核心），这个函数的功能就是找到就绪表当中最高优先级的任务，进行一个任务切换。

SysTick优先级高于外部中断，OS抢占IRQ进行任务调度触发Fault，示意图如下。

SysTick结合PendSV就能完美的解决上述问题。

(1)任务A呼叫SVC 来请求任务切换（例如，等待某些工作完成)

(2) OS接收到请求，做好上下文切换的准备，并且挂起一个PendSV异常。

(3)当CPU 退出SVC后，它立即进入PendSV，从而执行上下文切换。

(4)当PendSV执行完毕后，将返回到任务B，同时进入线程模式。

(5)发生了一个中断，并且中断服务程序开始执行

(6)在ISR执行过程中，发生 SysTick 异常，并且抢占了该ISR。

(7)OS 执行必要的操作，然后 pend 起 PendSV异常以作好上下文切换的准备。

(8)当 SysTick退出后，回到先前被抢占的ISR中，ISR继续执行

(9) ISR 执行完毕并退出后，PendSV服务例程开始执行，并且在里面执行上下文切换。

(10)当PendSV执行完毕后，回到任务A，同时系统再次进入线程模式。

FreeRTOS系统的任务切换最终都是在PendSV中断服务函数中完成的，UCOS也是在 PendSV中断中完成任务切换的。

5.简述FreeRTOS中的任务调度？

FreeRTOS 操作系统支持三种调度方式：抢占式调度，时间片调度和合作式调度。实际应用主要是抢占式调度和时间片调度，合作式调度用到的很少。

合作式调度

亦称为FreeRTOS的协程，实际上是线程并发出来的，每个线程并发出来的协程共用一个栈空间。合作式调度主要用在资源有限的设备上面，现在已经很少使用了。出于这个原因，后面的 FreeRTOS 版本中不会将合作式调度删除掉，但也不会再进行升级了。

抢占式调度

每个任务都有不同的优先级，任务会一直运行直到被高优先级任务抢占或者遇到阻塞式的 API 函数，比如 vTaskDelay。

时间片调度

每个任务都有相同的优先级，任务会运行固定的时间片个数或者遇到阻塞式的 API 函数，比如vTaskDelay，才会执行同优先级任务之间的任务切换。如果用户在 FreeRTOS.h 中禁止使用时间片调度，那么每个任务必须配置不同的优先级。

路径：FreeRTOS.h

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configUSE_TIME_SLICING	
#define
configUSE_TIME_SLICING 1
​​​​​​​#endif