系列文章
FreeRTOS实时操作系统(一)RTOS的基本概念
FreeRTOS实时操作系统(二)任务创建与任务删除(HAL库)
FreeRTOS实时操作系统(三)任务挂起与恢复
FreeRTOS实时操作系统(四)中断任务管理
FreeRTOS实时操作系统(五)进入临界区、任务调度器挂起与恢复
FreeRTOS实时操作系统(六)列表与列表项
FreeRTOS实时操作系统(七)时间片调度及RTOS的滴答定时器
FreeRTOS实时操作系统(八)任务状态查询及时间统计函数
FreeRTOS实时操作系统(九)时间延时函数及消息队列
FreeRTOS实时操作系统(十)信号量
FreeRTOS实时操作系统(十一)队列集
FreeRTOS实时操作系统(十二)事件标志组
FreeRTOS实时操作系统(十三)任务通知
FreeRTOS实时操作系统(十四)软件定时器
FreeRTOS实时操作系统(十五)Tickless低功耗模式
FreeRTOS实时操作系统(十六)内存管理
前言
接着学习正点原子的FreeRTOS教程,实际操作我是利用STM32CubeMX生成的库实现的,板子是STM32F1093C6T6
简要概念
列表是 FreeRTOS 中的一个数据结构,概念上和链表有点类似,列表被用来跟踪 FreeRTOS中的任务。
列表项就是存放在列表中的项目
FreeRTOS 中的列表是一个双向环形链表。
列表的特点:列表项间的地址非连续的,是人为的连接到一起的。列表项的数目是由后期添加的个数决定的,随时可以改变。
列表的相关文件全部都在list.c和list.h中:
列表
从上到下代表着:校验值、列表中的列表项的个数、遍历列表项的指针、末尾列表项、校验值
其中,末尾列表项是一个迷你列表项,排在末尾。
原本代码及注释:
typedef struct xLIST
{
listFIRST_LIST_INTEGRITY_CHECK_VALUE /*< Set to a known value if configUSE_LIST_DATA_INTEGRITY_CHECK_BYTES is set to 1. */
volatile UBaseType_t uxNumberOfItems;
ListItem_t * configLIST_VOLATILE pxIndex; /*< Used to walk through the list. Points to the last item returned by a call to listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY (). */
MiniListItem_t xListEnd; /*< List item that contains the maximum possible item value meaning it is always at the end of the list and is therefore used as a marker. */
listSECOND_LIST_INTEGRITY_CHECK_VALUE /*< Set to a known value if configUSE_LIST_DATA_INTEGRITY_CHECK_BYTES is set to 1. */
} List_t;
列表项
在xLIST_ITEM中,从上到下分别代表着:
校验列表项的数据完整性、用于降序排列的值、指向下一个链表项、指向上一个链表项、列表项的拥有者(通常是任务控制块)、指向列表项所在的列表、校验列表项的数据完整性。
(有点疑问,这里注释是说按照降序排列,而正点原子讲的是按照升序排列)
原本代码及注释:
struct xLIST_ITEM
{
listFIRST_LIST_ITEM_INTEGRITY_CHECK_VALUE /*< Set to a known value if configUSE_LIST_DATA_INTEGRITY_CHECK_BYTES is set to 1. */
configLIST_VOLATILE TickType_t xItemValue; /*< The value being listed. In most cases this is used to sort the list in descending order. */
struct xLIST_ITEM * configLIST_VOLATILE pxNext; /*< Pointer to the next ListItem_t in the list. */
struct xLIST_ITEM * configLIST_VOLATILE pxPrevious; /*< Pointer to the previous ListItem_t in the list. */
void * pvOwner; /*< Pointer to the object (normally a TCB) that contains the list item. There is therefore a two way link between the object containing the list item and the list item itself. */
void * configLIST_VOLATILE pvContainer; /*< Pointer to the list in which this list item is placed (if any). */
listSECOND_LIST_ITEM_INTEGRITY_CHECK_VALUE /*< Set to a known value if configUSE_LIST_DATA_INTEGRITY_CHECK_BYTES is set to 1. */
};
typedef struct xLIST_ITEM ListItem_t; /* For some reason lint wants this as two separate definitions. */
迷你列表项
原本代码及注释:
struct xMINI_LIST_ITEM
{
listFIRST_LIST_ITEM_INTEGRITY_CHECK_VALUE /*< Set to a known value if configUSE_LIST_DATA_INTEGRITY_CHECK_BYTES is set to 1. */
configLIST_VOLATILE TickType_t xItemValue;
struct xLIST_ITEM * configLIST_VOLATILE pxNext;
struct xLIST_ITEM * configLIST_VOLATILE pxPrevious;
};
typedef struct xMINI_LIST_ITEM MiniListItem_t;
从上到下代表着:检测数据完整性、列表项的值、下一个列表、上一个列表
迷你列表项只用于标记列表的末尾和挂载其他插入列表中的列表项,因此不需要成员变量 pxOwner 和 pxContainer,以节省内存开销。
实例:
相关API函数
初始化列表:vListInitialise()
初始化列表项:vListInitialiseItem()
列表末尾插入列表项:vListInsertEnd()
列表按照数值升序插入列表项:vListInsert()
列表移除列表项:uxListRemove()
初始化列表
由下图的初始化列表可知,xListEnd末尾列表项被定义为最大值,所以推测前面的注释意思应该是按照升序排列的。
列表项初始化
列表项所属列表先不赋值。
列表项插入(升序)
void vListInsert ( List_t * const pxList , ListItem_t * const pxNewListItem )
将列表项按照其项值的升序方式插入列表
正点原子的视频中讲的很清除关于这一部分是如何插入的
插入第一个列表项的过程:
末尾列表项插入
这里并不是指最后一个列表项,是指插入到当前列表pxIndex指向的列表项的前一个位置
这是一种无序插入
例如:如果pxIndex指向的是xListEnd时,插入的情况:
列表项删除
这里移除列表项的时候没有将内存释放,有文章说可能后续还要使用,所以没有释放,还不是很懂现在。
实战实验
实验代码:
List_t TestList; /* 定义测试列表 */
ListItem_t ListItem1; /* 定义测试列表项1 */
ListItem_t ListItem2; /* 定义测试列表项2 */
ListItem_t ListItem3; /* 定义测试列表项3 */
void vTaskCode( void * pvParameters )
{
vListInitialise(&TestList); /* 初始化列表 */
vListInitialiseItem(&ListItem1); /* 初始化列表项1 */
vListInitialiseItem(&ListItem2); /* 初始化列表项2 */
vListInitialiseItem(&ListItem3); /* 初始化列表项3 */
ListItem1.xItemValue = 40;
ListItem2.xItemValue = 60;
ListItem3.xItemValue = 50;
/* 第二步:打印列表和其他列表项的地址 */
printf("/**************第二步:打印列表和列表项的地址**************/\r\n");
printf("项目\t\t\t地址\r\n");
printf("TestList\t\t0x%p\t\r\n", &TestList);
printf("TestList->pxIndex\t0x%p\t\r\n", TestList.pxIndex);
printf("TestList->xListEnd\t0x%p\t\r\n", (&TestList.xListEnd));
printf("ListItem1\t\t0x%p\t\r\n", &ListItem1);
printf("ListItem2\t\t0x%p\t\r\n", &ListItem2);
printf("ListItem3\t\t0x%p\t\r\n", &ListItem3);
printf("/**************************结束***************************/\r\n");
printf("\r\n/*****************第三步:列表项1插入列表******************/\r\n");
vListInsert((List_t* )&TestList, /* 列表 */
(ListItem_t*)&ListItem1); /* 列表项 */
printf("项目\t\t\t\t地址\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxNext\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxNext));
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxPrevious));
printf("/**************************结束***************************/\r\n");
/* 第四步:列表项2插入列表 */
printf("\r\n/*****************第四步:列表项2插入列表******************/\r\n");
vListInsert((List_t* )&TestList, /* 列表 */
(ListItem_t*)&ListItem2); /* 列表项 */
printf("项目\t\t\t\t地址\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxNext\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxNext));
printf("ListItem2->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem2.pxNext));
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxPrevious));
printf("ListItem2->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem2.pxPrevious));
printf("/**************************结束***************************/\r\n");
/* 第五步:列表项3插入列表 */
printf("\r\n/*****************第五步:列表项3插入列表******************/\r\n");
vListInsert((List_t* )&TestList, /* 列表 */
(ListItem_t*)&ListItem3); /* 列表项 */
printf("项目\t\t\t\t地址\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxNext\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxNext));
printf("ListItem2->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem2.pxNext));
printf("ListItem3->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem3.pxNext));
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxPrevious));
printf("ListItem2->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem2.pxPrevious));
printf("ListItem3->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem3.pxPrevious));
printf("/**************************结束***************************/\r\n");
/* 第六步:移除列表项2 */
printf("\r\n/*******************第六步:移除列表项2********************/\r\n");
uxListRemove((ListItem_t* )&ListItem2); /* 移除列表项 */
printf("项目\t\t\t\t地址\r\n");
printf("TestList->xListEnd->pxNext\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxNext));
printf("ListItem3->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem3.pxNext));
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxPrevious));
printf("ListItem3->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem3.pxPrevious));
printf("/**************************结束***************************/\r\n");
/* 第七步:列表末尾添加列表项2 */
printf("\r\n/****************第七步:列表末尾添加列表项2****************/\r\n");
TestList.pxIndex = &ListItem1;
vListInsertEnd((List_t* )&TestList, /* 列表 */
(ListItem_t* )&ListItem2); /* 列表项 */
printf("项目\t\t\t\t地址\r\n");
printf("TestList->pxIndex\t\t0x%p\r\n", TestList.pxIndex);
printf("TestList->xListEnd->pxNext\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxNext));
printf("ListItem1->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxNext));
printf("ListItem2->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem2.pxNext));
printf("ListItem3->pxNext\t\t0x%p\r\n", (ListItem3.pxNext));
printf("TestList->xListEnd->pxPrevious\t0x%p\r\n", (TestList.xListEnd.pxPrevious));
printf("ListItem1->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem1.pxPrevious));
printf("ListItem2->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem2.pxPrevious));
printf("ListItem3->pxPrevious\t\t0x%p\r\n", (ListItem3.pxPrevious));
printf("/************************实验结束***************************/\r\n");
while(1)
{
vTaskDelay(1000);
}
}
首先,创建了三个列表项,每个列表项都有自己的地址,然后我们对各个函数进行测试,在第五步列表项3插入之后,列表的
pxIndex仍然指向的是末尾列表项,所以这个时候删除列表项后,pxIndex也还指向的是末尾列表项。在第七步中,我们指定了pxIndex指向列表项1,所以末尾列表项插入时,插入到列表项1前面。如果不指定的话,按照上一步操作后pxIndex指向的是末尾列表项,所以插入后会出现在末尾列表项前面。
实验结果:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-496886.html
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-496886.html
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