UCOS-II/II、FreeRTOS、RTX四大RTOS系统性能对比
大家好，感谢社区提供的板卡。这次的使用对象是安富莱的stm32-v6板卡。由于之前用过安富莱的v4板卡，所以安富莱给我留下了很深的印象，他们开发板的资料很过硬，售后完善，线上qq技术支持也很给力，作为学习，确实是一款很不错的板卡。唯一的是，安富莱很少出视频，其主要是编写pdf教学手册和程序例程。
另外他们的按键检测代码，很紧凑，有单发、连发、长按、短按、上升沿触发、下降沿触发等功能，是我见到最棒的按键检测代码。
stm32-v6是一款基于stm32f429单片机的开发板，整板采用4层板设计，本次选择它的目的，除了测试其能做常用外设开发驱动，安富莱还对它做了一个示波器的例程。虽然示波器的性能不强，但是去十分有意思。另外其支持vnc虚拟屏幕功能。开发者可以不用lcd显示屏幕，直接使用pc屏幕作为自己的开发板屏幕，十分方便。所以这个板子真的很强大。
拿到板子，在我查看他们的网络示波器例程后，发现安富莱只做了基于rtx的例程，并没有做基于ucos、freertos的例程，这样我感到很奇怪。因为安富莱的每个例程都会做三个os版本，唯独这个例程却只制作了一个基于rtx的。他们的技术支持回复是：“freertos的性能不行，所以对这个网络示波器的的应用来说，没有制作这方面的例程”，这让我感到很疑惑，freertos作为一款开源rtos，性能真有这么差么？到底他们之间的差距又有多大？
所以才有这次做ucos-ii、ucos-iii、freertos、rtx系统性能对比测试，本次我只是站在一个使用者的角度，测试四个rtos单一的系统调度性能。尽量使4个rtos处在同一水平上测试：
l 使用相同的硬件平台和相同的资源
l 单片机都使用相同的主频，只是单片机的uart资源
l 4个rtos并非都裁剪到极致，保留信号量、队列、消息等功能。
l 都使用相同的时间片1ms、任务数量、任务堆栈设置一样大小。
l 使用相同的编译工具mdk4.7，采用相同的优化等级。
l 测试任务代码逻辑以及优先级关系保持一致。
本次测试的系统版本为：
rtx v4.73
freertos v8.2.3
ucos-ii v2.92.11
ucos-iii v3.05.00
测试方法是，主要使用rtos的信号量，测试rtos任务切换速度。建立三个任务。
任务a：接收到任务b发的信号量b2a之后，发送信号量a2b；任务优先级率高
任务b：接收到任务a发的信号量a2b之后，发送信号量b2a，并计数；任务优先级低
主任务：初始化时，发送一次信号量b2a，是ab任务开始循环执行。并计时1s，打印出任务切换次数。任务优先级最高。
由于我个人对ucos和freertos比较熟悉，所以就先做了ucos-ii的测试。
一、ucos-ii任务信号量测试
程序的移植过程就不在这里说了，直接开始测试上代码：
建立任务堆栈和信号量，以及任务切换次数计数变量。
编写起始任务，这个任务的优先级最高。
任务a，任务优先级略高。其中红色框起来的代码是测试时候使用的。在任务b中也有类似的代码。
任务b，任务优先级低，但是比系统空闲任务要高。
在任务ab中框起来的代码主要是进行验证程序写的准确性，如果将上文中红色框中注释掉的代码恢复。按照1s的时间来算：a任务获取到信号量，延时100ms，在发送信号量给b；任务b获取到信号量，延时100ms，在发信号给a。ab任务循环，花掉大约是200ms的时间，最后主任务在1s的时间内，计数应该是5次才对。
实际程序也确实是5次，可以证明该例程无误，后面测试的os调度能力的时候，只需要去掉任务ab中的100ms的延时和printf打印即可。
同样的程序，我做了四份，分别基于ucos-ii、ucos-iii、freertos、rtx这个四个rtos系统
测试代码截图：
注释掉rtos任务ab中的延时和串口打印，使用相同的优化等级，分别编译烧录测试代码，串口打印如下：
上图都是在1秒的时间，ab任务调用的次数：
可以看到，就任务切换速度而言，在stm32单片机上rtx确实要快很多，rtx是keil开发的一款rtos，而keil早在2005年就被arm收购，对arm芯片的支持和优化应该也是被安排到日程的。
经过这次测试，虽然rtx在任务切换上的速度上确实要优秀很多，但不能说rtx就是这四款rtos中最优秀的系统，本次测试也仅仅是单一的一个方面，我相信freertos以及其他的os都有它自己的独到优势。
我们作为开发使用者，没有必要去纠结哪个是最强的rtos，我们只需要找到合适我们项目，方便我们开发的rtos即可。
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拿到板子，在我查看他们的网络示波器例程后，发现安富莱只做了基于rtx的例程，并没有做基于ucos、freertos的例程，这样我感到很奇怪。因为安富莱的每个例程都会做三个os版本，唯独这个例程却只制作了一个基于rtx的。他们的技术支持回复是：“freertos的性能不行，所以对这个网络示波器的的应用来说，没有制作这方面的例程”，这让我感到很疑惑，freertos作为一款开源rtos，性能真有这么差么？到底他们之间的差距又有多大？
所以才有这次做ucos-ii、ucos-iii、freertos、rtx系统性能对比测试，本次我只是站在一个使用者的角度，测试四个rtos单一的系统调度性能。尽量使4个rtos处在同一水平上测试：
l 使用相同的硬件平台和相同的资源
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l 4个rtos并非都裁剪到极致，保留信号量、队列、消息等功能。
l 都使用相同的时间片1ms、任务数量、任务堆栈设置一样大小。
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任务a：接收到任务b发的信号量b2a之后，发送信号量a2b；任务优先级率高
任务b：接收到任务a发的信号量a2b之后，发送信号量b2a，并计数；任务优先级低
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建立任务堆栈和信号量，以及任务切换次数计数变量。
编写起始任务，这个任务的优先级最高。
任务a，任务优先级略高。其中红色框起来的代码是测试时候使用的。在任务b中也有类似的代码。
任务b，任务优先级低，但是比系统空闲任务要高。
在任务ab中框起来的代码主要是进行验证程序写的准确性，如果将上文中红色框中注释掉的代码恢复。按照1s的时间来算：a任务获取到信号量，延时100ms，在发送信号量给b；任务b获取到信号量，延时100ms，在发信号给a。ab任务循环，花掉大约是200ms的时间，最后主任务在1s的时间内，计数应该是5次才对。
实际程序也确实是5次，可以证明该例程无误，后面测试的os调度能力的时候，只需要去掉任务ab中的100ms的延时和printf打印即可。
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测试代码截图：
注释掉rtos任务ab中的延时和串口打印，使用相同的优化等级，分别编译烧录测试代码，串口打印如下：
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