七、任务优先级和Tick

1、任务与中断的优先级

(1)相同优先级任务轮流执行。

(2)高优先级任务打断低优先级任务。

(3)中断可以打断所有优先级的任务。

2、任务优先级

(1)优先级的取值范围是：0~(configMAX_PRIORITIES – 1)，数值越大优先级越高。

(2)FreeRTOS会确保最高优先级的、可运行的任务，马上就能执行；对于相同优先级的、可运行的任务，轮流执行。

(3)FreeRTOS的调度器可以使用2种方法来快速找出优先级最高的、可以运行的任务。使用不同的方法时，configMAX_PRIORITIES 的取值有所不同。

(4)通用方法

• 使用C函数实现，对所有的架构都是同样的代码。
• 对configMAX_PRIORITIES的取值没有限制。但是configMAX_PRIORITIES的取值还是尽量小，因为取值越大越浪费内存，也浪费时间。
• configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION被定义为0、或者未定义时，使用此方法。

(4)架构相关的优化的方法

• 使用这种方法时，configMAX_PRIORITIES的取值不能超过32。
• 架构相关的汇编指令，可以从一个32位的数里快速地找出为1的最高位。使用这些指令，可以快速找出优先级最高的、可以运行的任务。
• configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION被定义为1时，使用此方法。

3、Tick

(1)对于同优先级的任务，它们“轮流”执行。怎么轮流？你执行一会，我执行一会。"一会"怎么定义？人有心跳，心跳间隔基本恒定。FreeRTOS中也有心跳，它使用定时器产生固定间隔的中断。这叫Tick、滴答，比如每10ms发生一次时钟中断。

(2)举例：

• 假设t1、t2、t3发生时钟中断
• 两次中断之间的时间被称为时间片(time slice、tick period)
• 时间片的长度由configTICK_RATE_HZ 决定，假设configTICK_RATE_HZ为100，那么时间片长度就是10ms。(1/100hHZ = 10ms)

(3)相同优先级的任务切换

• 任务2从t1执行到t2。
• 在t2发生tick中断，进入tick中断处理函数：选择下一个要运行的任务；执行完中断处理函数后，切换到新的任务：任务1。
• 任务1从t2执行到t3。

4、使用Tick衡量时间

(1)使用方法

// 等待2个Tick，假设configTICK_RATE_HZ=100, Tick周期时10ms, 等待20ms
vTaskDelay(2); 

// 还可以使用pdMS_TO_TICKS宏把ms转换为tick，等待100ms
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100)); 

(2)注意，基于Tick实现的延时并不精确，比如 vTaskDelay(2) 的本意是延迟2个Tick周期，有可能经过1个Tick多一点就返回了。(产生两个Tick中断就返回了)

(3)使用vTaskDelay函数时，建议以ms为单位，使用pdMS_TO_TICKS把时间转换为Tick。这样的代码就与configTICK_RATE_HZ无关，即使配置项configTICK_RATE_HZ改变了，我们也不用去修
改代码。