总结：RTOS 虽然好，但裸机系统的适用范围还是要清楚。从轮询系统，到前后台系统，再到多线程系统，一个比一个提高了系统的响应能力。

5.1  裸机系统
裸机系统通常分成轮询系统和前后台系统，有关这两者的具体实现方式请看下面的讲 解。
5.1.1  轮询系统
轮询系统即是在裸机编程的时候，先初始化好相关的硬件，然后让主程序在一个死循 环里面不断循环，顺序地做各种事情，大概的伪代码具体见代码清单 5-1。轮询系统是一 种非常简单的软件结构，通常只适用于那些只需要顺序执行代码且不需要外部事件来驱动 的就能完成的事情。在代码清单 5-1 中，如果只是实现 LED 翻转，串口输出，液晶显示等 这些操作，那么使用轮询系统将会非常完美。但是，如果加入了按键操作等需要检测外部
信号的事件，用来模拟紧急报警，那么整个系统的实时响应能力就不会那么好了。假设 DoSomething3 是按键扫描，当外部按键被按下，相当于一个警报，这个时候，需要立马响 应，并做紧急处理，而这个时候程序刚好执行到 DoSomething1，要命的是 DoSomething1 需要执行的时间比较久，久到按键释放之后都没有执行完毕，那么当执行到 DoSomething3 的时候就会丢失掉一次事件。足见，轮询系统只适合顺序执行的功能代码，当有外部事件 驱动时，实时性就会降低。

5.1.2  前后台系统
相比轮询系统，前后台系统是在轮询系统的基础上加入了中断。外部事件的响应在中 断里面完成，事件的处理还是回到轮询系统中完成，中断在这里我们称为前台，main 函数 里面的无限循环我们称为后台，大概的伪代码见代码清单 5-2。

在顺序执行后台程序的时候，如果有中断来临，那么中断会打断后台程序的正常执行
流，转而去执行中断服务程序，在中断服务程序里面标记事件，如果事件要处理的事情很
简短，则可在中断服务程序里面处理，如果事件要处理的事情比较多，则返回到后台程序
里面处理。虽然事件的响应和处理是分开了，但是事件的处理还是在后台里面顺序执行的，
但相比轮询系统，前后台系统确保了事件不会丢失，再加上中断具有可嵌套的功能，这可
以大大的提高程序的实时响应能力。在大多数的中小型项目中，前后台系统运用的好，堪 称有操作系统的效果。

5.2  多线程系统
相比前后台系统，多线程系统的事件响应也是在中断中完成的，但是事件的处理是在
线程中完成的。在多线程系统中，线程跟中断一样，也具有优先级，优先级高的线程会被
优先执行。当一个紧急的事件在中断被标记之后，如果事件对应的线程的优先级足够高，
就会立马得到响应。相比前后台系统，多线程系统的实时性又被提高了。

相比前后台系统中后台顺序执行的程序主体，在多线程系统中，根据程序的功能，我
们把这个程序主体分割成一个个独立的，无限循环且不能返回的小程序，这个小程序我们
称之为线程。每个线程都是独立的，互不干扰的，且具备自身的优先级，它由操作系统调
度管理。加入操作系统后，我们在编程的时候不需要精心地去设计程序的执行流，不用担
心每个功能模块之间是否存在干扰。加入了操作系统，我们的编程反而变得简单了。整个 系统随之带来的额外开销就是操作系统占据的那一丁点的 FLASH 和 RAM。现如今，单片 机的 FLASH和 RAM是越来越大，完全足以抵挡 RTOS那点开销。 无论是裸机系统中的轮询系统、前后台系统和多线程系统，我们不能一锤子的敲定孰
优孰劣，它们是不同时代的产物，在各自的领域都还有相当大的应用价值，只有合适才是 最好。有关这三者的软件模型区别具体见表格 5-1。

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摘自《RT-Thread 内核实现与应用开发实战指南 》。第五章。裸机系统与多线程系统 5.1  裸机系统

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