FreeRTOS与uCOS II的比较

FreeRTOS与uCOS II均为嵌入式实时操作系统，各有优劣，本文为你仔细分析。

 

目前嵌入式主流实时系统（RTOS）有uCOS、FreeRTOS，之所以很多第三方库都有在FreeRTOS上的应用Demo，是因为FreeRTOS免费。

 

一、FreeRTOS比uCOS II优胜的地方：

1。内核ROM和耗费RAM都比uCOS 小，特别是RAM。这在单片机里面是稀缺资源，uCOS至少要5K以上， 而FreeRTOS用2~3K也可以跑的很好。

2。FreeRTOS 可以用协程（co-routine），减少RAM消耗（共用STACK）。uCOS只能用任务（TASK，每个任务有一个独立的STACK）。

3。FreeRTOS 可以有优先度一样的任务，这些任务是按时间片来轮流处理，uCOSII 每个任务都只有一个独一无二的优先级。因此，理论上讲，FreeRTOS 可以管理超过64个任务，而uCOS只能管理64个。

4。FreeRTOS 是在商业上免费应用。uCOS在商业上的应用是要付钱的。

二、FreeRTOS 不如uCOS的地方：

1。比uSOS简单，任务间通讯FreeRTOS只支持Queque， Semaphores， Mutex。uCOS除这些外，还支持Flag, MailBox。

2。uCOS的支持比FreeRTOS 多。除操作系统外，FreeRTOS只支持TCP/IP， uCOS则有大量外延支持，比如FS， USB， GUI， CAN等的支持。

3。uCOS可靠性更高，而且耐优化，FreeRTOS 在设置成中等优化的时候，就会出问题。

 

总结：

 

FreeRTOS功能更丰富、更易用；uC/OS-II的实时性更好、效率更高、健壮性更好。

 

后记补充说明：

 

早期嵌入式开发没有嵌入式操作系统的概念 ，直接操作裸机，在裸机上写程序，比如用51单片机基本就没有操作系统的概念。通常把程序分为两部分：前台系统和后台系统。简单的小系统通常是前后台系统，这样的程序包括一个死循环和若干个中断服务程序：应用程序是一个无限循环，循环中调用API函数完成所需的操作，这个大循环就叫做后台系统。中断服务程序用于处理系统的异步事件，也就是前台系统。前台是中断级，后台是任务级。

这里就是平时我们裸机的运行结果，现在比如我在运行task3，突然又想马上运行task1，这怎么办？前后台程序就会让后面的任务执行之后，再去执行task1，这样实时性受到影响。如果是裸机，要实现也可以，用中断，可是这样会让程序结构变得复杂，因为我想什么时候跳过就跳过，想什么时候执行就执行，所以固定的中断触发方式虽然也可以实现一些简单的跳转功能，但是当程序复杂之后，这样的裸机程序难以阅读和维护。这样在有操作系统的任务调度之后，就会让系统响应更具有实时性。

RTOS全称为：Real Time OS，就是实时操作系统，强调的是：实时性。

实时操作系统又分为硬实时和软实时。硬实时要求在规定的时间内必须完成操作 ，硬实时系统不允许超时，在软实时里面处理过程超时的后果就没有那么严格。

在实时操作系统中，我们可以把要实现的功能划分为多个任务，每个任务负责实现其中的一部分，每个任务都是一个很简单的程序，通常是一个死循环。RTOS操作系统：FreeRTOS，UCOS，RTX，RT-Thread，DJYOS等。RTOS操作系统的核心内容在于：实时内核。

可剥夺型内核：

RTOS的内核负责管理所有的任务，内核决定了运行哪个任务，何时停止当前任务切换到其他任务，这个是内核的多任务管理能力。多任务管理给人的感觉就好像芯片有多个CPU，多任务管理实现了CPU资源的最大化利用，多任务管理有助于实现程序的模块化开发，能够实现复杂的实时应用。

可剥夺内核顾名思义就是可以剥夺其他任务的CPU使用权，它总是运行就绪任务中的优先级最高的那个任务。

FreeRTOS是一个可裁剪、可剥夺型的多任务内核，而且没有任务数限制。

FreeRTOS提供了实时操作系统所需的所有功能，包括资源管理、同步、任务通信等。FreeRTOS是用C和汇编来写的，其中绝大部分都是用C语言编写的，只有极少数的与处理器密切相关的部分代码才是用汇编写的，FreeRTOS结构简洁，可读性很强！最主要的是非常适合初次接触嵌入式实时操作系统学生、嵌入式系统开发人员和爱好者学习。

为什么需要学习这个操作系统：

 

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来源： https://blog.51cto.com/u_14808965/2982220