FreeRTOS和uC/OS區別

一、任務管理

FreeRTOS和uC/OS都支持任務管理，但它們的實現方式有所不同。
在FreeRTOS中，任務可以創建，刪除，休眠等。每個任務都有一個任務控制塊（TCB），用於記錄任務狀態，優先級，堆棧指針等信息。任務間可以通過信號量，隊列，消息等實現通信和同步。
在uC/OS中，任務的實現方式類似，同樣有任務控制塊，支持任務的創建，刪除，休眠等。但任務間的通信和同步通過消息隊列進行，消息隊列中可以包含多個消息，每個消息的大小在創建隊列時指定，可以通過信號量控制隊列的讀寫。

二、內存管理

FreeRTOS和uC/OS的內存管理方式不同。
FreeRTOS使用heap_4.c，提供了四個用於動態內存分配和釋放的函數，包括pvPortMalloc，vPortFree，pvPortRealloc和vPortInitialiseBlocks。
uC/OS使用OSMem.c，提供了用於內存分配和釋放的函數，包括OSMemCreate，OSMemGet和OSMemPut等。
此外，FreeRTOS的內存管理可以自行實現，例如使用第三方內存管理庫。

三、時間管理

FreeRTOS和uC/OS都支持時間管理。
在FreeRTOS中，時間管理主要通過軟件定時器實現。軟件定時器包括單次定時器和周期定時器，可以定期調用某個函數或任務。
在uC/OS中，時間管理主要通過阻塞延遲函數和超時定時器實現。阻塞延遲函數會掛起任務一段時間，讓出CPU資源給其他任務，而超時定時器在超時後會發送消息告知任務。

四、硬件抽象層

FreeRTOS和uC/OS都提供了硬件抽象層（HAL），用於提供底層硬件訪問接口。
在FreeRTOS中，HAL主要由移植層和平台相關代碼組成。核心代碼與硬件無關，可以移植到不同芯片的平台上，而移植層則提供了與具體芯片相關的接口。
在uC/OS中，HAL通常由標準C代碼實現。移植時只需要實現幾個特定的函數接口即可。

五、代碼量和移植性

FreeRTOS和uC/OS的代碼量和移植性也有所不同。
FreeRTOS的代碼相比uC/OS較為輕量，適合於小型項目。但因為有移植層的存在，跨平台移植相對較為困難。
uC/OS的代碼相對較為龐大，但因為採用了通用的C語言實現，跨平台移植相對容易。

六、示例代碼

FreeRTOS示例代碼

/*任務1*/
void Task1(void* pvParameters)
{
  for (;;)
  {
    xSemaphoreTake(xSemaphore, portMAX_DELAY);
    printf("Task1 running...\n");
    xSemaphoreGive(xSemaphore);
    vTaskDelay(500 / portTICK_RATE_MS);
  }
}

/*任務2*/
void Task2(void* pvParameters)
{
  for (;;)
  {
    xSemaphoreTake(xSemaphore, portMAX_DELAY);
    printf("Task2 running...\n");
    xSemaphoreGive(xSemaphore);
    vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS);
  }
}

int main(void)
{
  /*創建信號量*/
  xSemaphore = xSemaphoreCreateMutex();
  
  /*創建任務*/
  xTaskCreate(Task1, "Task1", 128, NULL, 1, NULL);
  xTaskCreate(Task2, "Task2", 128, NULL, 2, NULL);
  
  /*啟動調度*/
  vTaskStartScheduler();
  
  return 0;
}

uC/OS示例代碼

/*任務1*/
void Task1(void* p_arg)
{
  (void)p_arg;
  while (1)
  {
    MSG_SIZE msg;
    /*阻塞等待消息*/
    OSQpend(MsgQueue, 0, &err);
    if (err == OS_ERR_NONE)
    {
      /*處理消息*/
      printf("Task1: %s\n", msg);
    }
  }
}

/*任務2*/
void Task2(void* p_arg)
{
  (void)p_arg;
  while (1)
  {
    printf("Task2 running...\n");
    /*延遲500ms*/
    OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 500);
    /*向隊列發送消息*/
    MSG_SIZE msg = "Hello, Task1";
    OSQPost(MsgQueue, &msg, sizeof(msg), OS_OPT_POST_FIFO, &err);
    if (err != OS_ERR_NONE)
    {
      printf("Failed to post message: %d\n", err);
    }
  }
}

int main()
{
  /*初始化uC/OS*/
  OSInit();
  
  /*創建消息隊列*/
  MsgQueue = OSQCreate(MsgQueueBuf, MSG_QUEUE_SIZE, MSG_SIZE);
  if (MsgQueue == NULL)
  {
    printf("Failed to create message queue\n);
    return -1;
  }
  
  /*創建任務*/
  OSTaskCreate(Task1, NULL, &Task1Stack[STACK_SIZE - 1], 0);
  OSTaskCreate(Task2, NULL, &Task2Stack[STACK_SIZE - 1], 1);
  
  /*啟動uC/OS*/
  OSStart();
  
  return 0;
}