FreeRTOS任务创建、删除| FreeRTOS三

目录

一、FreeRTOS任务创建与删除有关函数

1.1、创建/删除任务的API函数

1.1.1、动态创建任务

1.1.2、静态创建任务

1.1.3、删除任务

二、FreeRTOS任务创建与删除（动态方法）

2.1、实例

三、FreeRTOS任务创建与删除（静态方法）

四、临界区与任务调度器

4.1、临界区是什么

4.2、临界区使用

4.3、任务调度器

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一、FreeRTOS任务创建与删除有关函数

1.1、创建/删除任务的API函数

1.1.1、动态创建任务

任务的创建和删除本质上就是调用FreeRTOS的API函数

函数名：xTaskCreate(xxx参数)，作用：动态方式创建任务；

动态创建任务分析：

1）任务的任务控制块以及任务的栈空间所需的内存，均由FreeRTOS从FreeRTOS管理的堆中分配

2）函数存在返回值，当返回paPASS则表示任务创建成功，当返回

errCOULD_ NOT_ ALLOCATE REQUIRED_ MEMORY表示任务创建失败

3）实现动态创建任务流程只需三步：

        1、将宏configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION配置为1；

        2、定义函数入口参数；

        3、编写任务函数。

此函数创建的任务会立即进入就绪态，有任务调度器调度运行，内部实现三步：

        1、申请堆栈内存与任务控制块内存；

        2、TCB结构体成员赋值；

        3、添加新任务到就绪列表中。

动态任务创建函数原型：

    BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pxTaskCode,
                            const char * const pcName, /*lint !e971 Unqualified char types are allowed for strings and single characters only. */
                            const configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,
                            void * const pvParameters,
                            UBaseType_t uxPriority,
                            TaskHandle_t * const pxCreatedTask )

参数解释：

pxTaskCode，含义：指向任务函数的指针

pcName，含义：任务名称

usStackDepth，含义：栈堆大小

pvParameters，含义：传递给任务的参数

uxPriority，含义：任务优先级

pxCreatedTask，含义：任务句柄

1.1.2、静态创建任务

函数名：xTaskCreateStatic(xxx参数)，作用：静态方式创建任务

静态创建任务分析：

1）任务的任务控制块以及任务的栈空间所需内存，需要用户自己分配提供

2）函数存在返回值，返回值为NULL则表示用户没有提供相应的内存，任务创建失败，反正为其他值，则表示任务句柄，任务创建成功

3）静态创建任务流程五大步：

        1、需将宏configSUPPORT_ STATIC_ ALLOCATION 配置为1
        2、定义空闲任务&定时器任务的任务堆栈及TCB
        3、实现两个接口函数：vApplicationGetTimerTaskMemory（）、vApplicationGetldleTaskMemory（）

        4、定义函数入口参数

        5、编写任务函数

此函数创建的任务会立即进入就绪态，由任务调度器调度运行，内部实现为：

        1、TCB结构体成员赋值（因为内存已经提前设置好了，无需申请内存）

        2、添加新任务到就绪列表中

静态任务创建原型：

TaskHandle_t xTaskCreateStatic
(
    TaskFunction_t pxTaskCode,          /*指向任务函数的指针*/
    const char * const pcName,          /*任务函数名*/
    const uint32_t ulStackDepth,        /*任务堆栈大小注意字为单位*/ 
    void * const pvParameters,          /*传递的任务函数参效
    UBaseType_t uxPriority,             /*任务优先级*/
    StackType_t * const puxStackBuffer, /*任务堆栈，-般为数组，由“配*/
    StaticTask_t * const pxTaskBuffer   /*任务控制块指针，由用户分配
);

1.1.3、删除任务

函数名：vTaskDelete(TaskHandle_t xTaskToDelete)，作用：删除任务

形参：xTaskToDelete，描述：待删除任务的任务句柄

删除任务函数分析：

1）被删除的任务将从就绪态任务列表、阻塞态任务列表、挂起态任务列表和事件列表中移除

2）当传入的参数为NULL时，则任务删除任务自身（当前正在运行任务）

3）空闲任务会负责释放被删除任务中由系统分配的内存，但是用户在任务删除前申请的内存，需要用户在任务被删除前提前释放，否则将导致内存泄露

4）使用只需两步：

        1、使用删除任务函数，需将宏INCLUDE_ _vTaskDelete 配置为1
        2、入口参数输入需要删除的任务句柄(NULL代表删除本身)

5）任务删除内部实现过程：
        1、获取所要删除任务的控制块，通过传入的任务句柄，判断所需要删除哪个任务，NULL代表删除自身
        2、将被删除任务，移除所在列表，将该任务在所在列表中移除，包括:就绪、阻塞、挂起、事件等列表
        3、删除任务自身，需先添加到等待删除列表，内存释放将在空闲任务执行，判断所需要删除的任务，删除其他任务，释放内存，任务数量-1
        4、 更新下个任务的阻塞时间，更新下一个任务的阻塞超时时间，以防被删除的任务就是下一个阻塞超时的任务

二、FreeRTOS任务创建与删除（动态方法）

2.1、实例

说明：

1）下列实例实现了创建了一个开始任务，并在开始任务中创建了任务1和任务2，并在创建完成两个任务后删除自身

2）任务1实现了led0的每隔100ms闪烁，任务1实现了led1的每隔100ms闪烁

3）移植测试要注意对应的配置是否一致，直接复制代码测试基本上都会报错

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
 
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "semphr.h"
#include "queue.h"
#include "timers.h"
#include "event_groups.h"
 
#include "led.h"
#include "usart.h"
 
 
 
//初始任务 用于创建其他任务,创建后自动删除
#define INIT_TASK_PRIO 1              /* 任务优先级   */
#define INIT_STK_SIZE  256            /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t INITTask_Handler;        /* 任务句柄     */
void init_task(void *pvParameters);   /* 任务函数     */
 
//LED0灯闪烁 
#define LED0_TASK_PRIO 2              /* 任务优先级   */
#define LED0_STK_SIZE  128            /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t LED0Task_Handler;        /* 任务句柄     */
void led0_task(void *pvParameters);   /* 任务函数     */
 
//LED1灯闪烁
#define LED1_TASK_PRIO 3              /* 任务优先级   */
#define LED1_STK_SIZE  128            /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t LED1Task_Handler;        /* 任务句柄     */
void led1_task(void *pvParameters);   /* 任务函数     */
 
 
 
int main(void)
{
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//设置系统中断优先级分组4
	LED_Init();                      //LED初始化
	USART1_Init(115200);             //USART1初始化
	
	LED0_H;
	LED1_H;
	//初始任务
  xTaskCreate((TaskFunction_t )init_task,             //任务函数
              (const char*    )"init_task",           //任务名称
              (uint16_t       )INIT_STK_SIZE,         //任务堆栈大小
              (void*          )NULL,                  //传递给任务函数的参数
              (UBaseType_t    )INIT_TASK_PRIO,        //任务优先级
              (TaskHandle_t*  )&INITTask_Handler);    //任务句柄              
  vTaskStartScheduler();    
}
 
//初始任务任务函数
void init_task(void *pvParameters)
{
	taskENTER_CRITICAL();            //进入临界区
							
	//创建LED0任务
	xTaskCreate((TaskFunction_t )led0_task,
							(const char*    )"led0_task",
							(uint16_t       )LED0_STK_SIZE,
							(void*          )NULL,
							(UBaseType_t    )LED0_TASK_PRIO,
							(TaskHandle_t*  )&LED0Task_Handler);
							
	//创建LED1任务
	xTaskCreate((TaskFunction_t )led1_task,
							(const char*    )"led1_task",
							(uint16_t       )LED1_STK_SIZE,
							(void*          )NULL,
							(UBaseType_t    )LED1_TASK_PRIO,
							(TaskHandle_t*  )&LED1Task_Handler);
							
	vTaskDelete(INITTask_Handler); //删除初始任务
	taskEXIT_CRITICAL();           //退出临界区
}
 
void led0_task(void *pvParameters)
{
	while(1)
	{
		LED0_L;
		vTaskDelay(100);
		LED0_H;
		vTaskDelay(100);
		printf("LED0 Test\r\n");
	}
}
 
void led1_task(void *pvParameters)
{
	while(1)
	{
		LED1_L;
		vTaskDelay(100);
		LED1_H;
		vTaskDelay(100);
		printf("LED1 Test\r\n");
	}
}

三、FreeRTOS任务创建与删除（静态方法）

说明：

1）静态创建任务比状态创建任务多的步骤，如下：

1、需要实现两个接口函数-->空闲任务接口必须实现，定时器任务不是必须的，不使用则关闭对应的宏

2）其它步骤与创建动态任务一致

实例暂无

四、临界区与任务调度器

4.1、临界区是什么

1、代码的临界区

        代码的临界区也称为临界区，指处理时不可分割的代码，运行这些代码不允许被打断。一旦这部分代码开始执行，则不允许任何中断打入（这不是绝对的，如果中断不调用任何包含临界区的代码，也不访问任何临界区使用的共享资源，这个中断可能可以执行）。为确保临界区代码的执行，在进入临界区之前要关中断，而临界区代码执行完成以后要立即开中断。

4.2、临界区使用

实例：当我们创建任务时，每创建一个任务，这个任务就会被任务调度器调度到运行态。但是我们希望所有的任务创建好了，按照指定的优先级进行运行，这种情况下就需要使用临界区。

使用思路：在创建任务前，使用FreeRTOS的内置函数-->taskENTER_CRITICAL()进入到临界区，在之后被创建的任务，就保持在就绪态，任务调度器无法进行任务的调度，当所有的任务完成创建时，我们使用FreeRTOS的内置函数-->taskEXIT_CRITICAL()退出临界区。此时所有被创建的任务都是就绪态，但当我们使用抢占式时，任务就回按照优先级进行运行，达到我们的目的。

4.3、任务调度器

函数：vTaskStartScheduler（），作用：开启任务调度

怎么使用：在创建任务后，调用该函数即可，每次程序运行只需调用一次（在第一个创建的任务函数后面调用该函数即可）

当我们创建任务，任务并不会自动的进行排序，我们需要使用FreeRTOS内置的函数-->vTaskStartScheduler（）帮助我们把创建的任务按照优先级进行排序，程序才会有序运行。