FreeRTOS个人笔记-列表与列表项
根据个人的学习方向，学习FreeRTOS。由于野火小哥把FreeRTOS讲得比较含蓄，打算在本专栏尽量细化一点。作为个人笔记，仅供参考或查阅。
配套资料：FreeRTOS内核实现与应用开发实战指南、野火FreeRTOS配套视频源码、b站野火FreeRTOS视频。搭配来看更佳哟！！！
提示一下，FreeRTOS针对不同的处理器，对标准C的数据类型进行了重定义。并且一般命名有规范，对变量名、函数名以及宏一般会在加上一下前缀。
/* 数据类型重定义 */
#define portCHAR char
#define portFLOAT float
#define portDOUBLE double
#define portLONG long
#define portSHORT short
#define portSTACK_TYPE uint32_t
#define portBASE_TYPE long
typedef portSTACK_TYPE StackType_t;
typedef long BaseType_t;
typedef unsigned long UBaseType_t;对于变量名，加前缀：数据类型缩写(一个或以上)。
| 前缀原型 | 符号 |
| char | c |
| short | s |
| long | l |
| 结构体，数据结构，任务句柄，队列句柄等 | x |
| 无符号unsigned | u |
| 指针 | p |
对于函数名，加前缀：返回值类型、所在文件名、函数功能。如prv代表private（私有）的前缀。
void vTaskPrioritySet()代表返回值为void，在task.c文件定义。
xQueueReceive()代表返回值为portBASE_TYPE，在queue.c文件定义。
vSemaphoreCreateBinary()代表返回值为void，在semaphr.h文件定义。
对于宏，加前缀：哪个头文件定义。
| 前缀 | 宏定义的文件 |
| port(如portMAX_DELAY) | portable.h |
| task(如taskENTER_CRITICAL()) | task.h |
| pd(如pdTRUE) | projdefs.h |
| config(如configUSE_PREEMPTION) | FreeRTOSConfig.h |
| err(如errQUEUE_FULL) | projdefs.h |
注意一下
| 宏 | 实际值 |
| pdTRUE | 1 |
| pdFALSE | 0 |
| pdPASS | 1 |
| pdFALL | 0 |
列表与列表项
主要围绕节点与链表展开。节点=列表，链表=列表项。
结构体
节点结构体
struct xLIST_ITEM
{
TickType_t xItemValue; /* 数值，每个节点都有，用于链表排序（一般升序） */
struct xLIST_ITEM * pxNext; /* 指向链表下一个节点 */
struct xLIST_ITEM * pxPrevious; /* 指向链表前一个节点 */
void * pvOwner; /* 指向拥有该节点的内核对象，通常是TCB（任务控制块） 。每个节点都有一个TCB，用于任务调度*/
void * pvContainer; /* 指向该节点所在的链表，即记录当前所处链表 */
};
typedef struct xLIST_ITEM ListItem_t; /* 节点数据类型重定义 */mini节点结构体，即尾节点结构体
/* mini节点结构体定义，作为双向链表的结尾。因为双向链表是首尾相连的，头即是尾，尾即是头 */
struct xMINI_LIST_ITEM
{
TickType_t xItemValue; /* 数值，每个节点都有，用于链表排序（一般升序） */
struct xLIST_ITEM * pxNext; /* 指向链表下一个节点 */
struct xLIST_ITEM * pxPrevious; /* 指向链表前一个节点 */
};
typedef struct xMINI_LIST_ITEM MiniListItem_t; /* 最小节点数据类型重定义 */链表根节点，即链表结构体
/* 链表结构体定义 */
typedef struct xLIST
{
UBaseType_t uxNumberOfItems; /* 链表节点计数器 */
ListItem_t * pxIndex; /* 链表节点索引指针 */
MiniListItem_t xListEnd; /* 链表最后一个节点 */
}List_t;上述结构体中，TickType_t在portmacro.h文件中定义。
#define configUSE_16_BIT_TICKS 0
#if( configUSE_16_BIT_TICKS == 1 )
typedef uint16_t TickType_t;
#define portMAX_DELAY ( TickType_t ) 0xffff
#else
typedef uint32_t TickType_t;
#define portMAX_DELAY ( TickType_t ) 0xffffffffUL
#endif图形化后。
初始化
节点初始化
/* 节点初始化 */
void vListInitialiseItem( ListItem_t * const pxItem )
{
/* 初始化该节点所在的链表为空，表示节点还没有插入任何链表 */
pxItem->pvContainer = NULL;
}链表根节点初始化，即链表初始化。（往后不一一赘述了）
/* 链表根节点初始化 */
void vListInitialise( List_t * const pxList )
{
/* 将链表索引指针指向最后一个节点 */
pxList->pxIndex = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd );
/* 将链表最后一个节点的辅助排序的值设置为最大，确保该节点就是链表的最后节点 */
pxList->xListEnd.xItemValue = portMAX_DELAY;
/* 将最后一个节点的pxNext和pxPrevious指针均指向节点自身，表示链表为空 */
pxList->xListEnd.pxNext = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd );
pxList->xListEnd.pxPrevious = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd );
/* 初始化链表节点计数器的值为0，表示链表为空 */
pxList->uxNumberOfItems = ( UBaseType_t ) 0U;
}图形化后。
列表与列表项操作
将节点插入到链表尾部
/* 将节点插入到链表的尾部 */
void vListInsertEnd( List_t * const pxList, ListItem_t * const pxNewListItem )
{
ListItem_t * const pxIndex = pxList->pxIndex; //pxIndex作为END节点
pxNewListItem->pxNext = pxIndex; //第一点
pxNewListItem->pxPrevious = pxIndex->pxPrevious; //第二点
pxIndex->pxPrevious->pxNext = pxNewListItem; //第三点
pxIndex->pxPrevious = pxNewListItem; //第四点
/* 记录该节点所在的链表 */
pxNewListItem->pvContainer = ( void * ) pxList;
/* 链表节点计数器++，即链表长度++ */
( pxList->uxNumberOfItems )++;
}
将节点按照升序排列插入链表
/* 将节点按照升序排列插入到链表 */
void vListInsert( List_t * const pxList, ListItem_t * const pxNewListItem )
{
ListItem_t *pxIterator;
/* 获取节点的排序辅助值 */
const TickType_t xValueOfInsertion = pxNewListItem->xItemValue;
/* 寻找节点要插入的位置 */
if( xValueOfInsertion == portMAX_DELAY )
{
pxIterator = pxList->xListEnd.pxPrevious; //END节点
}
else
{
for( pxIterator = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd );
pxIterator->pxNext->xItemValue <= xValueOfInsertion;
pxIterator = pxIterator->pxNext )
{
/* 没有事情可做，不断迭代只为了找到节点要插入的位置 */
}
}
//此时，理论上，pxIterator作为pxNewListItem上一个节点
pxNewListItem->pxNext = pxIterator->pxNext;
pxNewListItem->pxNext->pxPrevious = pxNewListItem;
pxNewListItem->pxPrevious = pxIterator;
pxIterator->pxNext = pxNewListItem;
//此时，pxNewListItem插入成功
/* 记录该节点所在的链表 */
pxNewListItem->pvContainer = ( void * ) pxList;
/* 链表节点计数器++，即链表长度++*/
( pxList->uxNumberOfItems )++;
}下图，先将xItemValue = 2 的节点省略，再作为插入节点插入到链表中进行程序验证。
将节点从链表删除
/* 将节点从链表中删除 */
UBaseType_t uxListRemove( ListItem_t * const pxItemToRemove )
{
/* 获取节点所在的链表 */
List_t * const pxList = ( List_t * ) pxItemToRemove->pvContainer;
pxItemToRemove->pxNext->pxPrevious = pxItemToRemove->pxPrevious;
pxItemToRemove->pxPrevious->pxNext = pxItemToRemove->pxNext;
/* Make sure the index is left pointing to a valid item. */
if( pxList->pxIndex == pxItemToRemove )
{
pxList->pxIndex = pxItemToRemove->pxPrevious;
}
/* 初始化该节点所在的链表为空，表示节点还没有插入任何链表，即释放节点 */
pxItemToRemove->pvContainer = NULL;
/* 链表节点计数器--，即链表长度-- */
( pxList->uxNumberOfItems )--;
/* 返回链表中剩余节点的个数 */
return pxList->uxNumberOfItems;
} 
列表与列表项已经到了尾声
最后带宏小函数
/*
************************************************************************
* 宏定义
************************************************************************
*/
/* 初始化节点的拥有者 */
#define listSET_LIST_ITEM_OWNER( pxListItem, pxOwner ) ( ( pxListItem )->pvOwner = ( void * ) ( pxOwner ) )
/* 获取节点拥有者 */
#define listGET_LIST_ITEM_OWNER( pxListItem ) ( ( pxListItem )->pvOwner )
/* 初始化节点排序辅助值 */
#define listSET_LIST_ITEM_VALUE( pxListItem, xValue ) ( ( pxListItem )->xItemValue = ( xValue ) )
/* 获取节点排序辅助值 */
#define listGET_LIST_ITEM_VALUE( pxListItem ) ( ( pxListItem )->xItemValue )
/* 获取链表根节点的节点计数器的值 */
#define listGET_ITEM_VALUE_OF_HEAD_ENTRY( pxList ) ( ( ( pxList )->xListEnd ).pxNext->xItemValue )
/* 获取链表的入口节点 */
#define listGET_HEAD_ENTRY( pxList ) ( ( ( pxList )->xListEnd ).pxNext )
/* 获取链表的第一个节点 */
#define listGET_NEXT( pxListItem ) ( ( pxListItem )->pxNext )
/* 获取链表的最后一个节点 */
#define listGET_END_MARKER( pxList ) ( ( ListItem_t const * ) ( &( ( pxList )->xListEnd ) ) )
/* 判断链表是否为空 */
#define listLIST_IS_EMPTY( pxList ) ( ( BaseType_t ) ( ( pxList )->uxNumberOfItems == ( UBaseType_t ) 0 ) )
/* 获取链表的节点数 */
#define listCURRENT_LIST_LENGTH( pxList ) ( ( pxList )->uxNumberOfItems )
/* 获取链表节点的OWNER，即TCB */
#define listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxTCB, pxList ) \
{ \
List_t * const pxConstList = ( pxList ); \
/* 节点索引指向链表第一个节点调整节点索引指针，指向下一个节点，
如果当前链表有N个节点，当第N次调用该函数时，pxInedex则指向第N个节点 */\
( pxConstList )->pxIndex = ( pxConstList )->pxIndex->pxNext; \
/* 当前链表为空 */ \
if( ( void * ) ( pxConstList )->pxIndex == ( void * ) &( ( pxConstList )->xListEnd ) ) \
{ \
( pxConstList )->pxIndex = ( pxConstList )->pxIndex->pxNext; \
} \
/* 获取节点的OWNER，即TCB */ \
( pxTCB ) = ( pxConstList )->pxIndex->pvOwner; \
}
#define listGET_OWNER_OF_HEAD_ENTRY( pxList ) ( (&( ( pxList )->xListEnd ))->pxNext->pvOwner )附上main()函数用例
/* 定义链表根节点 */
struct xLIST List_Test;
/* 定义节点 */
struct xLIST_ITEM List_Item1;
struct xLIST_ITEM List_Item2;
struct xLIST_ITEM List_Item3; /* 链表根节点初始化 */
vListInitialise( &List_Test );
/* 节点1初始化 */
vListInitialiseItem( &List_Item1 );
List_Item1.xItemValue = 1;
/* 节点2初始化 */
vListInitialiseItem( &List_Item2 );
List_Item2.xItemValue = 2;
/* 节点3初始化 */
vListInitialiseItem( &List_Item3 );
List_Item3.xItemValue = 3;
/* 将节点插入链表，按照升序排列 */
vListInsert( &List_Test, &List_Item2 );
vListInsert( &List_Test, &List_Item1 );
vListInsert( &List_Test, &List_Item3 );