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{{Infobox OS
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| developer = Real Time Engineers Ltd.
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'''FreeRTOS'''是一個熱門的<ref name="EETimes2012">{{cite web|url=http://www.eetimes.com/electrical-engineers/education-training/webinars/4214387/2011-Embedded-Market-Study|title=2011 Embedded Market Study|publisher=EE Times|archiveurl=https://web.archive.org/web/20120402223224/http://www.eetimes.com/electrical-engineers/education-training/webinars/4214387/2011-Embedded-Market-Study|archivedate=2012-04-02|accessdate=2016-08-12|dead-url=no}}</ref>[[嵌入式裝置]]用[[即時作業系統]]核心<ref>{{cite web|url=http://www.embedded.com/design/operating-systems/4425751/Comparing-microcontroller-real-time-operating-systems|title=Comparing microcontroller real-time operating systems|date=2013-12-08|quote=A kernel is not an RTOS, but this can be a confusing issue because of the inappropriate naming chosen for some popular kernels, ‘freeRTOS’ for example.|last1=Kolesnki|first1=Sergey|accessdate=2016-08-12|archive-date=2016-08-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20160820034701/http://www.embedded.com/design/operating-systems/4425751/Comparing-microcontroller-real-time-operating-systems|dead-url=no}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.freertos.org/about-RTOS.html|title=Why RTOS and What Is RTOS?|accessdate=29 August 2014|quote=What is FreeRTOS? … The size constraints, and dedicated end application nature, rarely warrant the use of a full RTOS implementation - or indeed make the use of a full RTOS implementation possible. FreeRTOS therefore provides the core real time scheduling functionality, inter-task communication, timing and synchronisation primitives only. This means it is more accurately described as a real time kernel, or real time executive. …|archive-date=2016-08-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20160807172124/http://www.freertos.org/about-RTOS.html|dead-url=no}}</ref>，它于2003年由Richard Barry设计，并已被經成功移植到35種不同的[[微控制器]]上<ref name="Official Website">{{cite web|url=http://www.freertos.org|title=Official Website|accessdate=2016-08-12|archive-date=2016-08-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20160815221433/http://www.freertos.org/|dead-url=no}}</ref>。FreeRTOS採用[[MIT许可证]]授權。

== 實作 ==
FreeRTOS的設計小巧且簡易，整個核心程式碼只有3到4個C檔案，為了讓程式碼容易閱讀、移植和維護，大部分的程式碼都是以[[C語言]]編寫，只有一些函式（多數是架構特定排班副程式）採用[[組合語言]]編寫。

FreeRTOS提供許多方法以實現多[[线程]]（threads）、多[[作業 (電腦)|作業]]（task）、[[互斥鎖]]（mutex）、[[信號標|號誌]]（semaphore）和[[軟體計時器]]（software timer），有個為低耗電應用程式提供的[[无嘀嗒内核|无嘀嗒]]（tick-less）模式，執行緒的優先權管理也有支援，此外，FreeRTOS提供了四種記憶體配置的模式：
* 僅配置（allocate only）
* 以非常簡易但快速的演算法進行配置與釋放
* 搭配{{le|記憶體合併|Coalescing (computer science)}}，以較複雜但快速的演算法進行配置與釋放
* 搭配互斥保護，以 C 函式庫配置進行配置與釋放
FreeRTOS中沒有一些像[[Linux]]、[[Microsoft Windows]]等典型作業系統具有的先進特徵，例如{{le|裝置驅動程式|device drivers}}、先進[[記憶體管理]]機制、使用者管理和網路管理，FreeRTOS著重在執行的簡潔與速度，FreeRTOS有時會被視為是一個『執行緒函式庫』而非『作業系統』，儘管可以找到[[命令列介面]]和類似[[POSIX]] I/O 介面的插件。

FreeRTOS實作了多執行緒，主程式會在規律的短時間區間內呼叫一個執行緒時計方法，這個方法會以[[循環制]]依照任務的優先順序進行任務切換，一般來說，這個短時間區間介於 1/1000 秒與 1/100 秒之間，透過一個硬體時計中斷來計時，但這個區間經常隨著特定的應用而改變。

從FreeRTOS官網（[http://www.freertos.org/ FreeRTOS.org]{{Wayback|url=http://www.freertos.org/ |date=20160815221433 }}）所下載到的程式碼包含準備用來移植或編譯的設定檔和演示程式碼，讓使用者可以快速地進行應用程式設計。

== 主要特色 ==
* 記憶體足跡非常小，低{{le|負擔 (計算)|Overhead (computing)|負擔}}（overhead）且執行非常快速
* 提供低電耗應用程式無計時選項
* 對作業系統新手而言，很適合作為入門教材，對於專業開發者來說則適合用於商業產品開發
* [[排程器]]可以設定成[[抢占式多任务处理|可搶先]]（preemptive）或{{le|协作式多任务处理|Cooperative multitasking|共同運作}}（cooperative operation）
* 提供[[协程|共用副程式]]（coroutine），在FreeRTOS中，共用副程式是一個記憶體[[呼叫堆疊|堆疊]]用量非常有限但非常簡易輕巧的[[作業_(電腦)|任務]]
* 支援使用（generic [http://www.freertos.org/index.html?http://www.freertos.org/rtos-trace-macros.html trace macros]{{Wayback|url=http://www.freertos.org/index.html?http%3A%2F%2Fwww.freertos.org%2Frtos-trace-macros.html |date=20200802115843 }}. ）

== 支援平台 ==
{{Div col||15em}}
*[[Altera]] [[Nios II]]
*[[ARM architecture]]
**[[ARM7]]
**[[ARM9]]
**[[ARM Cortex-M]]
** [[ARM Cortex-A8|ARM Cortex-A]]
*[[Atmel]]
**[[Atmel AVR]]
**{{le|AVR32|AVR32}}
**SAM3
**SAM4
**SAM7
**SAM9
**SAM D20
**SAM L21
*{{le|Cortus|Cortus}}
**APS1
**APS3
**APS3R
**APS5
**FPS6
**FPS8
*{{le|Cypress半導體|Cypress Semiconductor|Cypress}}
** [[PSoC]]
*{{le|Energy micro|Energy Micro}}
** {{le|EFM32|EFM32}}
*[[Fujitsu]]
**FM3 series
**MB91460 series
**MB96340
*[[Freescale]]
**{{le|Coldfire|Freescale ColdFire}} V1
**Coldfire V2
**{{le|HCS12|Freescale 68HC12}}
**Kinetis
*[[IBM]]
** {{le|PowerPC_400|PowerPC 400|PPC405}},PPC404
*[[Infineon]]
** {{le|TriCore|Infineon TriCore}}
** {{le|Infineon XMC|Infineon XMC|Infineon XMC4000}}
*[[Intel]]
**[[x86]]
**[[英特爾8051#8052|8052]]
*[[PIC微控制器]]
**PIC18
**PIC24
**dsPIC
**PIC32
*{{le|Microsemi|Microsemi}}
** {{le|SmartFusion|Actel SmartFusion}}
*{{le|Multiclet|Multiclet}}
** Multiclet P1
*[[NXP]]（{{le|NXP LPC|NXP LPC}}）
** LPC1000
** LPC2000
** LPC4300
*[[Renesas]]
**78K0R
**RL78
**[[H8系列|H8/S]]
**RX600
**RX200
**[[SuperH]]
**{{le|V850|V850}}
* [[STMicroelectronics]]
** [[STM32]]
** STR7
*[[德州儀器|Texas Instruments]]
** [[MSP430]]
** Stellaris
** {{le|Hercules處理器|Hercules (processors)|Hercules}}（TMS570LS04 & RM42）
*[[Xilinx]]
**{{le|MicroBlaze|MicroBlaze}}
**[[Xilinx#Zynq|Zynq-7000]]
{{Div col end}}

==相關系統==
===SafeRTOS===
SafeRTOS的功能和FreeRTOS類似，但是是為實現[[安全關鍵系統]]所設計。FreeRTOS的機能模型經過完全的[[危害與可操作性分析|HAZOP]]，其機能模型及API因為使用者誤用或是硬體失效造成的弱點都已經識別且修正。最後的需求經過完整[[IEC 61508]] SIL 3開發生命週期來實現，也是只有軟體的元件可以達到的最高等級。

SafeRTOS是由WITTENSTEIN high integrity systems開發，原開發者 Real Time Engineers Ltd
為其合作夥伴<ref name=FreeRTOS >{{cite web |url= http://www.freertos.org/ |title= FreeRTOS |accessdate= 8 Aug 2012 |archive-date= 2016-08-15 |archive-url= https://web.archive.org/web/20160815221433/http://www.freertos.org/ |dead-url= no }}</ref>。SafeRTOS和FreeRTOS有相同的排程演算法，相似的[[API]]，其他方面也相當類似<ref name=SmartBotPaper>{{cite web |url=http://www.ece.stevens-tech.edu/~ymeng/publications/IROS08_SMARbot_meng.pdf |title=SmartBotPaper |accessdate=8 Aug 2012 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120704013911/http://www.ece.stevens-tech.edu/~ymeng/publications/IROS08_SMARbot_meng.pdf |archivedate=2012-07-04 }}</ref>，不過是因為不同的目標而設計的<ref name="freertos_a">{{Cite web |url=http://www.freertos.org/FreeRTOS-Plus/Safety_Critical_Certified/SafeRTOS.shtml |title=Relationship between FreeRTOS and SAFE'''RTOS''' |accessdate=2016-08-12 |archive-date=2016-08-19 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160819163807/http://www.freertos.org/FreeRTOS-Plus/Safety_Critical_Certified/SafeRTOS.shtml |dead-url=no }}</ref>。SafeRTOS只用C語言進行開發，以符合IEC61508的認證需求<ref name=EETimesSafetyCritical >{{cite web |url= http://www.eetimes.com/design/embedded/4007228/How-to-verify-your-compiler-for-use-in-IEC-61508-safety-critical-applications |title= EETimesSafetyCritical |accessdate= 8 Aug 2012 |archive-date= 2011-04-30 |archive-url= https://web.archive.org/web/20110430114841/http://www.eetimes.com/design/embedded/4007228/How-to-verify-your-compiler-for-use-in-IEC-61508-safety-critical-applications |dead-url= no }}</ref>。

在作業系統中，SafeRTOS有其獨特的地方，是只需要放在微處理器中的[[唯讀記憶體]]（ROM）即可，因此可以進行IEC61508或是其他安全或是可靠度相關的完整軟體及硬體預認證<ref name= EmbeddedSystemsDesign >{{cite web |url= http://www.nxtbook.com/nxtbooks/cmp/esd-europe0607/index.php?startpage=32 |title= Embedded Systems Design Europe |accessdate= 2012-08-10 |archive-date= 2012-10-23 |archive-url= https://web.archive.org/web/20121023125706/http://www.nxtbook.com/nxtbooks/cmp/esd-europe0607/index.php?startpage=32 |dead-url= no }}</ref>。若是放在唯讀記憶體中，SafeRTOS代碼只能依照原始的組態來執行，因此用這套作業系統的設備的認證測試，不需在安全認證中重新測試其開發的程式<ref name= TexasInstruments >{{cite web
|url= http://www.ti.com/lit/wp/spry180/spry180.pdf
|title= Texas Instruments
|accessdate= 2012-09-10
|archive-url= https://web.archive.org/web/20130704175730/http://www.ti.com/lit/wp/spry180/spry180.pdf
|archive-date= 2013-07-04
|dead-url= yes
}}</ref>。

德州儀器會針對其TI Stellaris系列的部份MCU的ROM裡加上SafeRTOS<ref name="TI Stellaris Product range">{{Cite web |url=http://www.ti.com/lsds/ti/microcontroller/arm_stellaris/overview.page |title=TI Stellaris Product range |accessdate=2016-12-30 |archive-date=2013-01-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130104015346/http://www.ti.com/lsds/ti/microcontroller/arm_stellaris/overview.page |dead-url=no }}</ref>，因此客戶可以將SafeRTOS用在商業應用中，而不用採購其原代碼。在這種使用方式下，會提供一個簡單的C語言標頭檔將SafeRTOS的API函式對映於其在ROM中對應位置內。這種將SafeRTOS放在唯讀記憶體的作法相當理想，因為其中的程式不會被修改，去除了使用者的錯誤，也確保在專案開發過程中，SafeRTOS部份的程式都和認證時的相同。

=== OpenRTOS ===
OpenRTOS也是和FreeRTOS有關的專案，其代碼和FreeRTOS完全相同，但是其授權及收費方式不同。OpenRTOS是由WITTENSTEIN Aerospace and Simulation Ltd提供的軟體，其授權要求移除了所有參考[[GNU通用公共许可证]]的內容。OpenRTOS是商業軟體，需購買後才能使用，也沒有上述的授權要求，購買OpenRTOS的客戶也可以獲得完整的技術支援<ref>{{Cite web |url=http://www.openrtos.com/openrtos/ |title=OpenRTOS |accessdate=2016-08-12 |archive-date=2014-10-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141028062044/http://www.openrtos.com/openrtos/ |dead-url=yes }}</ref>。

== 参见 ==
{{Portal|Free software}}
* [[嵌入式操作系统]]

== 参考资料 ==
{{Reflist|25em}}

== 外部链接 ==
{{commons category}}
* [http://www.freertos.org/ Official website]{{Wayback|url=http://www.freertos.org/ |date=20160815221433 }}
*[https://web.archive.org/web/20141028062044/http://www.openrtos.com/openrtos/ OPENRTOS]
*[http://www.freertos.org/FreeRTOS-Plus/Safety_Critical_Certified/SafeRTOS.shtml SAFERTOS]{{Wayback|url=http://www.freertos.org/FreeRTOS-Plus/Safety_Critical_Certified/SafeRTOS.shtml |date=20160819163807 }}
*[http://www.percepio.se FreeRTOS+Trace]{{Wayback|url=http://www.percepio.se/ |date=20120505135524 }}
*[http://www.FreeRTOS.org/FreeRTOS-Plus FreeRTOS ecosystem products]{{Wayback|url=http://www.freertos.org/FreeRTOS-Plus |date=20160819155601 }}
* [http://wiki.csie.ncku.edu.tw/embedded/freertos 成功大學 FreeRTOS]{{Wayback|url=http://wiki.csie.ncku.edu.tw/embedded/freertos |date=20160814133350 }}

{{实时操作系统}}

[[Category:ARM操作系统]]
[[Category:嵌入式操作系统]]
[[Category:自由作業系統]]
[[Category:微內核]]
[[Category:实时操作系统]]
[[Category:Amazon Web Services]]

FreeRTOS - 版本历史

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