FreeRTOS 作業系統學習（二）任務

freertos 作業系統學習

1. 任務

1.1 freertos 中的任務

只要硬體和記憶體足夠，freertos 執行的任務數量不受限制，作為乙個實時作業系統，freertos 同時支援迴圈和非迴圈任務。在 rtos 中，任務由乙個簡單的c函式定義，引數為void*型別，無返回值(void)。

用些函式用於對任務的管理：任務建立（vtaskcreate()），任務銷毀（(vtaskdelete()），優先順序管理（uxtaskpriorityget(), vtaskpriorityset()）延遲/恢復（(vtaskdelay(), vtaskdelayuntil()，vtasksuspend(), vtaskresume(),vtaskresumefromisr()）

為了便於除錯，使用者可以選擇很多操作，例如建立關鍵序列或對任務進行監控。、

1.1.1 任務的生命週期

本節更詳細地講解任務從建立至銷毀的整個發展過程。此時，我們假設只有乙個核心，在指定的時間內只執行乙個任務，每個人物只有「執行 (running) 」「不執行 (not running) 」兩種狀態，由於我們假設是單核執行，且任意時刻有且只有乙個任務在執行，那麼其他的未執行的任務一定是處於「不執行 (not running)」狀態.圖1給出了這種情形下生命週期的簡單示意圖

當乙個任務從非執行狀態進入執行狀態，稱之為「切入」，反之，成為「切出」。

圖1 生命週期示意圖

由於存在一些原因導致任務無法執行，由於「未執行」狀態可以展開，如圖2所示，當任務處於延遲或等待事件觸發時，高優先順序任務可以搶占低優先順序任務（排程在第2節中介紹）。當任務正在處理器資源準的過程中，這個狀態稱之為「就緒（ready）」態。當任務處於等待另乙個任務完成（例如等待訊號量同步完成或互斥量）被延後執行，處於等待的狀態稱之為「阻塞。（blocked）」。總之，呼叫vtasksuspend() 、 vtaskresume() 、 xtaskresumefromisr()這些函式，可以使任務進入或退出「掛起（suspend）」狀態。

強調任務能自行退出「執行（running）」態是非常重要的（即進入延遲、掛起或事件等待），只有排程器能使任務重新「切入」執行狀態，當乙個任務試圖重新進入「執行」態，它的狀態應為「就緒（ready）」，只有任務排程器能決定當前的時間片分配給哪個就緒任務。

圖2 任務的生命週期

1.2 建立和刪除任務

由乙個簡單的c函式定義的任務，它帶有乙個void *引數並且不返回任何內容（請參見文字1）

文字1：乙個典型的任務函式

乙個任務在銷毀（destroy）之前會一直執行。任務通常是乙個死迴圈函式，或在到達最後乙個大括號之前呼叫vtaskdestroy（null），由於死迴圈中的任何**都可能失敗並導致退出此迴圈，即使是重複性任務，在最後的大括號之前呼叫vtaskdelete（）也更安全。文字3 是乙個任務實現的典型例子。

可以使用vtaskcreate（）建立任務（文字2）。此函式引數列表如下：

文字 2: 任務建立例程

portbase_type xtaskcreate ( pdtask_code pvtaskcode,

const signed portchar * const pcname,

unsigned portshort usstackdepth,

void * pvparameters,

unsigned portbase_type uxpriority,

xtaskhandle *pxcreatedtask );

文字 3: 乙個典型的任務 (from 「using the freertos real time kernel」).

void ataskfunction( void *pvparameters )

可以按照常規函式宣告變數的方法對變數進行宣告。.

每個使用此函式建立的任務，會重新建立乙個ivariableexample 變數.

如果變數是靜態變數，所有此任務的例項將共享變數的儲存，乙個例項修改將導致所有例項的這個變數值都發生改變

int ivariableexample = 0;

/* 死迴圈中為任務的具體實現. */

for( ;; )

/* 任務功能實現**. */

應該在不打破上述迴圈的前提下執行任務，然後才能刪除該任務。

傳遞給vtaskdelete（）函式的null引數表示要刪除的任務是當前正在呼叫的任務。

vtaskdelete( null );

當任務建立後可以使用xtaskdestroy（）例程銷毀任務。引數為pxcreatedtask，例程見文字4中給出，示例參考文字3

文字4 刪除乙個任務

void vtaskdelete( xtaskhandle pxtask );

刪除任務後，空閒任務將釋放所有釋放所有分配給該任務的記憶體資源。注意，所有動態分配的記憶體必須手動釋放。

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