FreeRTOS内部机制学习笔记二——任务调度机制

FreeRTOS内部机制学习笔记二——任务调度机制

2.1FreeRTOS任务的创建

以下是FreeRTOS创建任务线程的程序

/* Create the thread(s) */
/* definition and creation of LED_RED_Task */
osThreadDef(LED_RED_Task, StartLED_RED_Task, osPriorityNormal, 0, 128);
LED_RED_TaskHandle = osThreadCreate(osThread(LED_RED_Task), NULL);

osThreadDef 相当于是将几个宏定义的参数拼接起来，其函数定义代码如下

#define osThreadDef(name, thread, priority, instances, stacksz)  

name：任务的名称；

thread：任务的函数名称；

priority：任务的优先级，这个与后面讲的任务调度有关；

instances：能够被实例化的最大数量，但是好像没啥作用；

stacksz：线程函数的堆栈大小要求(以字节为单位)，也就是每个线程分配了固定大小的栈空间，这个大小与线程局部变量和调用深度有关（如果调用其他函数则需要将CPU中的LS寄存器压入栈中）。

osThreadCreate则是实例化线程

osThreadId osThreadCreate (const osThreadDef_t *thread_def, void *argument)

thread_def：定义的线程；

argument：为开始参数传递给线程函数的指针。

2.2 优先级与状态

• 优先级不同
  • 高优先级的任务，优先执行，可以抢占低优先级的任务
  • 高优先级的任务不停止，低优先级的任务永远无法执行
  • 同等优先级的任务，轮流执行：时间片轮转
• 线程有五种状态
  • 运行态：running
  • 就绪态：ready
  • 阻塞：blocked，等待某件事(时间、事件)
  • 暂停：suspend，被挂起。
  • 暂停：deleted，被删除。

2.3调度方法

根据任务的状态以及优先级，在Freertos中任务可以分为一下的一些状态

这里想说明一下何为被阻塞状态和被挂起状态，当执行到任务中的osStatus osDelay (uint32_t millisec)函数时，任务就会进入阻塞状态，而时间片将被分给处在准备运行的任务，直到时间达到millisec，该任务才会进入准备运行状态，等待时间片的分配，同时其他的一些硬件阻塞也会使任务进入阻塞状态；有时不需要执行某些任务，可以通过osStatus osThreadSuspend (osThreadId thread_id)函数将任务挂起，此事任务会处于被挂起状态，不会被分配到时间片，直到执行osStatus osThreadResume (osThreadId thread_id)释放任务，此任务才会进入准备运行状态，等待时间片的分配。

**至于任务之间是怎样切换？**Freertos里面有一个Tick时钟，其是每1ms进入一次Tick中断里面，在中断里会将当前CPU的寄存器压入该任务分配的栈中，同会在osThreadReady列表里面寻找优先级最高的任务（如果同等优先级的任务，则轮流执行），将该任务的状态从栈中出栈到CPU寄存器并进行运行。

2.4抢占与礼让

• 可抢占：高优先级的任务先运行
• 时间片轮转：同优先级的任务轮流执行
• 空闲任务礼让：如果有同是优先级0的其他就绪任务，空闲任务主动放弃一次运行机会