Freertos任务管理

一.任务状态理论讲解

正在执行的任务状态是running，其他执行的等待执行的任务状态是ready 

1.修改间隔时间

2.任务状态 

  

处于各个状态的任务是怎样被管理起来的：链表 

3.代码

TaskHandle_t xHandleTask1;
TaskHandle_t xHandleTask3;static int task1flagrun = 0;
static int task2flagrun = 0;
static int task3flagrun = 0;void Task1Function(void * param)
{TickType_t tStart = xTaskGetTickCount();TickType_t t;int flag = 0;while (1){t = xTaskGetTickCount();task1flagrun = 1;task2flagrun = 0;task3flagrun = 0;printf("1");if (!flag && (t > tStart + 10)){vTaskSuspend(xHandleTask3);flag = 1;}if (t > tStart + 20){vTaskResume(xHandleTask3);}}
}void Task2Function(void * param)
{while (1){task1flagrun = 0;task2flagrun = 1;task3flagrun = 0;printf("2");vTaskDelay(10);}
}void Task3Function(void * param)
{while (1){task1flagrun = 0;task2flagrun = 0; task3flagrun = 1;printf("3");}
}/*-----------------------------------------------------------*/StackType_t xTask3Stack[100];
StaticTask_t xTask3TCB;StackType_t xIdleTaskStack[100];
StaticTask_t xIdleTaskTCB;/** The buffers used here have been successfully allocated before (global variables)*/
void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t ** ppxIdleTaskTCBBuffer,StackType_t ** ppxIdleTaskStackBuffer,uint32_t * pulIdleTaskStackSize )
{*ppxIdleTaskTCBBuffer = &xIdleTaskTCB;*ppxIdleTaskStackBuffer = xIdleTaskStack;*pulIdleTaskStackSize = 100;
}int main( void )
{#ifdef DEBUGdebug();
#endifprvSetupHardware();printf("Hello, world!\r\n");xTaskCreate(Task1Function, "Task1", 100, NULL, 1, &xHandleTask1);xTaskCreate(Task2Function, "Task2", 100, NULL, 1, NULL);xHandleTask3 = xTaskCreateStatic(Task3Function, "Task3", 100, NULL, 1, xTask3Stack, &xTask3TCB);/* Start the scheduler. */vTaskStartScheduler();/* Will only get here if there was not enough heap space to create theidle task. */return 0;
}

 

 二.vTaskDelay和vTaskDelayUntil

vTaskDelay：至少等待指定个数的Tick Interrupt才能变为就绪状态

xTaskDelayUntil

  • 返回pdTRUE表示确实延迟了，返回pdFALSE表示没有发生延迟(因为延迟的时间点早就过了)

  • 等待到指定的绝对时刻，才能变为就绪态。

代码1 vTaskDelay

TaskHandle_t xHandleTask1;
TaskHandle_t xHandleTask3;static int task1flagrun = 0;
static int task2flagrun = 0;
static int task3flagrun = 0;static int rands[]={3,56,23,5,59};void Task1Function(void * param)
{TickType_t tStart = xTaskGetTickCount();int i=0;int j=0;while (1){		task1flagrun = 1;task2flagrun = 0;task3flagrun = 0;for( i= 0; i < rands[j] ; i++)printf("1");j++;if ( j == 5)j = 0;vTaskDelay(20);}
}void Task2Function(void * param)
{while (1){task1flagrun = 0;task2flagrun = 1;task3flagrun = 0;printf("2");}
}void Task3Function(void * param)
{while (1){task1flagrun = 0;task2flagrun = 0; task3flagrun = 1;printf("3");}
}/*-----------------------------------------------------------*/StackType_t xTask3Stack[100];
StaticTask_t xTask3TCB;StackType_t xIdleTaskStack[100];
StaticTask_t xIdleTaskTCB;/** The buffers used here have been successfully allocated before (global variables)*/
void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t ** ppxIdleTaskTCBBuffer,StackType_t ** ppxIdleTaskStackBuffer,uint32_t * pulIdleTaskStackSize )
{*ppxIdleTaskTCBBuffer = &xIdleTaskTCB;*ppxIdleTaskStackBuffer = xIdleTaskStack;*pulIdleTaskStackSize = 100;
}int main( void )
{#ifdef DEBUGdebug();
#endifprvSetupHardware();printf("Hello, world!\r\n");xTaskCreate(Task1Function, "Task1", 100, NULL, 2, &xHandleTask1);xTaskCreate(Task2Function, "Task2", 100, NULL, 1, NULL);xHandleTask3 = xTaskCreateStatic(Task3Function, "Task3", 100, NULL, 1, xTask3Stack, &xTask3TCB);/* Start the scheduler. */vTaskStartScheduler();/* Will only get here if there was not enough heap space to create theidle task. */return 0;
}

 可以看到任务1执行的时间不一样，但是进入delay休眠的时间是一样的，都是20ms。

 

代码2 vTaskDelayUntil

BaseType_t xTaskDelayUntil( TickType_t * const pxPreviousWakeTime,const TickType_t xTimeIncrement ) ;
// 1  延迟直到 *pxPre+xTime
// 2  *pxPre=*pxPre+xTime
TaskHandle_t xHandleTask1;
TaskHandle_t xHandleTask3;static int task1flagrun = 0;
static int task2flagrun = 0;
static int task3flagrun = 0;static int rands[]={3,56,23,5,59};void Task1Function(void * param)
{TickType_t tStart = xTaskGetTickCount();int i=0;int j=0;while (1){		task1flagrun = 1;task2flagrun = 0;task3flagrun = 0;for( i= 0; i < rands[j] ; i++)printf("1");j++;if ( j == 5)j = 0;
#if 0vTaskDelay(20);
#elsexTaskDelayUntil(&tStart,20);
#endif}
}void Task2Function(void * param)
{while (1){task1flagrun = 0;task2flagrun = 1;task3flagrun = 0;printf("2");}
}void Task3Function(void * param)
{while (1){task1flagrun = 0;task2flagrun = 0; task3flagrun = 1;printf("3");}
}/*-----------------------------------------------------------*/StackType_t xTask3Stack[100];
StaticTask_t xTask3TCB;StackType_t xIdleTaskStack[100];
StaticTask_t xIdleTaskTCB;/** The buffers used here have been successfully allocated before (global variables)*/
void vApplicationGetIdleTaskMemory( StaticTask_t ** ppxIdleTaskTCBBuffer,StackType_t ** ppxIdleTaskStackBuffer,uint32_t * pulIdleTaskStackSize )
{*ppxIdleTaskTCBBuffer = &xIdleTaskTCB;*ppxIdleTaskStackBuffer = xIdleTaskStack;*pulIdleTaskStackSize = 100;
}int main( void )
{#ifdef DEBUGdebug();
#endifprvSetupHardware();printf("Hello, world!\r\n");xTaskCreate(Task1Function, "Task1", 100, NULL, 2, &xHandleTask1);xTaskCreate(Task2Function, "Task2", 100, NULL, 1, NULL);xHandleTask3 = xTaskCreateStatic(Task3Function, "Task3", 100, NULL, 1, xTask3Stack, &xTask3TCB);/* Start the scheduler. */vTaskStartScheduler();/* Will only get here if there was not enough heap space to create theidle task. */return 0;
}

以每20ms周期性的执行 

三.空闲任务及钩子函数 

实验1

执行任务1，任务1的任务是创建任务2，当任务2创建成功，任务2的优先级更高，直接执行任务2。任务2的任务是打印一个2，然后进入阻塞，任务1运行删除任务。

extern void Task2Function(void * param);void Task1Function(void * param)
{TaskHandle_t xHandleTask2;BaseType_t xReturn;while (1){printf("1");xReturn=xTaskCreate(Task2Function, "Task2", 1024, NULL, 2, &xHandleTask2);if(xReturn!=pdPASS){printf("xTaskCreate err\r\n");}vTaskDelete(xHandleTask2);}
}void Task2Function(void * param)
{while (1){printf("2");vTaskDelay(2);}
}/*-----------------------------------------------------------*/int main( void )
{TaskHandle_t xHandleTask1;#ifdef DEBUGdebug();
#endifprvSetupHardware();printf("Hello, world!\r\n");xTaskCreate(Task1Function, "Task1", 100, NULL, 1, &xHandleTask1);/* Start the scheduler. */vTaskStartScheduler();/* Will only get here if there was not enough heap space to create theidle task. */return 0;
}

并没有执行我们想要的清理工作。

我们进行的清理工作(内存回收工作)是放在空闲任务里面的。

实验2 

执行自杀操作

extern void Task2Function(void * param);void Task1Function(void * param)
{TaskHandle_t xHandleTask2;BaseType_t xReturn;while (1){printf("1");xReturn=xTaskCreate(Task2Function, "Task2", 1024, NULL, 2, &xHandleTask2);if(xReturn!=pdPASS){printf("xTaskCreate err\r\n");}//vTaskDelete(xHandleTask2);}
}void Task2Function(void * param)
{while (1){printf("2");vTaskDelay(2);vTaskDelete(NULL);//执行自杀操作}
}/*-----------------------------------------------------------*/int main( void )
{TaskHandle_t xHandleTask1;#ifdef DEBUGdebug();
#endifprvSetupHardware();printf("Hello, world!\r\n");xTaskCreate(Task1Function, "Task1", 100, NULL, 1, &xHandleTask1);/* Start the scheduler. */vTaskStartScheduler();/* Will only get here if there was not enough heap space to create theidle task. */return 0;
}

执行自杀操作应该由空闲任务帮你执行清理工作

配置钩子函数

在main函数里面创建任务1，优先级是0，任务1里面创建任务2，任务2优先级更高执行完之后就自杀。之后任务1和任务0可以交替执行

 

四.任务调度算法

static int task1flagrun = 0;
static int task2flagrun = 0;
static int task3flagrun = 0;
static int taskidleflagrun = 0;void Task1Function(void * param)
{//volatile char buf[500];//int i;while (1){task1flagrun = 1;task2flagrun = 0;task3flagrun = 0;taskidleflagrun = 0;printf("1");}
}void Task2Function(void * param)
{int i = 0;while (1){task1flagrun = 0;task2flagrun = 1;task3flagrun = 0;taskidleflagrun = 0;printf("2");}
}void Task3Function(void * param)
{const TickType_t xDelay5ms=pdMS_TO_TICKS(5UL);while (1){task1flagrun = 0;task2flagrun = 0; task3flagrun = 1;taskidleflagrun=0;printf("3");//如果不休眠的化，其他任务无法得到执行vTaskDelay(xDelay5ms);}
}void vApplicationIdleHook()
{task1flagrun = 0;task2flagrun = 0; task3flagrun = 0;taskidleflagrun=1;
}int main( void )
{#ifdef DEBUGdebug();
#endifprvSetupHardware();printf("Hello, world!\r\n");xTaskCreate(Task1Function, "Task1", 1000, NULL, 0, NULL);xTaskCreate(Task2Function, "Task2", 1000, NULL, 0, NULL);xTaskCreate(Task3Function, "Task3", 1000, NULL, 2, NULL);//优先级最高的任务3先执行/* Start the scheduler. */vTaskStartScheduler();/* Will only get here if there was not enough heap space to create theidle task. */return 0;
}

1.可以抢占

这个宏定义是否可以抢占

 任务3优先级最高，先执行执行完阻塞5ms，其他任务执行。执行任务1，任务2，任务1，任务2，任务0，任务1。5ms到了立刻执行任务3...

A.时间片轮转

  任务3优先级最高，先执行执行完阻塞5ms，其他任务执行。执行任务1，任务2，任务1，任务2，任务0，任务1。5ms到了立刻执行任务3...

B.时间片不轮转

 任务3优先级最高先执行，执行完进入休眠，任务1执行直到任务3休眠结束，任务3执行结束，就接着让任务2执行....

 

2.不可以抢占

 

任务3执行完了进入阻塞，任务1一直执行。如果需要让出CPU资源还是需要自己去主动进入休眠。 

3.空闲任务是否让步于用户任务

 

 

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