在MicroBlaze上跑FreeRTOS V8

FreeRTOS已经听说过很久了，但一直也没有时间去玩，终于在最近项目上玩了一次。之前有玩过uCOS II，以及在本科毕业论文时自己为Cortex-M3弄了个“XOS”。本来之前的XOS要移植到MicroBlaze上应该不难，可是毕竟自己搞的小玩意，用在公司产品上可不行。第一功能上不够全，没有这么多事件机制，第二不通用，市面上这些开源的都搞得非常全，都直接支持几十种处理器。而且经过这几年的工作发现，有些东西不一定要自己搞，产品和功能实现是两个概念，太多时间都在“磨”设计，而市场要的是快速把功能转为产品。

废话半天，拿着板子，就如一堆破铜烂铁，就算芯片再贵，就算板子设计再好也只是一堆能上电的破铜烂铁。只有搞点代码才能让这堆破铜烂铁发挥出一点作用。首先我们得在Xilinx Platform Studio里建立一个可以运行FreeRTOS的MicroBlaze系统，我的ISE版本为14.7。这个系统里主要包括MicroBlaze，RAM，Timer，Interrupt，Clock，Reset，当然还有方便调试的UART。为什么要有Timer呢？应该这些嵌入式OS里需要有一个周期性的Tick，用于系统调度和计时。搭好MicroBlaze系统之后我们就可以综合编译导出到Xilinx SDK，开始我们的软件工作。

到了SDK环境，我们得先下个FreeRTOS，然后解压出里面的东西。我下的文件是FreeRTOSv8.0.1.exe，运行解压之后进入FreeRTOS\Demo\MicroBlaze_Spartan-6_EthernetLite\SDKProjects\RTOSDemo\目录，我们以这个作为参考起点。其实在Demo下还有一个MicroBlaze目录，这个是老版本的，而MicroBlaze_Spartan-6_EthernetLite相对来说比较新。至少其中的MicroBlaze IP的版本和最新的差得不大，都是8.xx，这样基本可以确定处理器的指令没特别大的变化，尤其是进程切换的那些context switch不会出错。运行批处理文件CreateProjectDirectoryStructure.bat，在目录下就会生成FreeRTOS_Source目录，这里面就是我们想要的已经为MicroBlaze移植好的FreeRTOS代码。把它拷贝到自己前面XPS导出的SDK工程里，然后开始写我们的main.c。

在写main.c的时候，我们需要参考目录里的main-blinky.c和FreeRTOSConfig.h。main-blinky.c有头文件包含，有Timer的初始化，有FreeRTOS所需要的Hook函数实现，也创建简单FreeRTOS任务的参考。而FreeRTOSConfig.h文件则是FreeRTOS的配置文件。弄清楚这两个文件之后就可以玩起来了。另外需要注意的就是FreeRTOS的内存管理方式。在FreeRTOS\Demo\MicroBlaze_Spartan-6_EthernetLite\SDKProjects\RTOSDemo\FreeRTOS_Source\portable\MemMang里用了heap_3.c，其实还有另外3种方式。heap_3.c里使用的是C库的malloc和free来实现内存管理的，所以需要设置SDK工程的heap大小，以避免创建任务时申请不到内存的情况。

基本上就这个流程，但还是要花点时间去看看FreeRTOS的文章，希望对后来人有所帮助。