Freertos任务的管理是何物？-Toy模板网

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Freertos任务管理

提示：文章来自正点原子和野火

前言

1.学会任务管理的目的

使用Freertos，创建任务，运行任务，必须知道怎么配置任务的状态，并将其修改运行的状态，做到想让哪个任务保证必须优先的情况下，也能保证其他任务的实时性。所以要知道任务有几种运行状态，还要知道怎么修改任务的状态。

说白了就是要设置任务的先运行，还是任务的后运行，（任务等级）运行的时候还可以随意修改任务的状态，改为暂停或继续（任务启停：挂起和恢复）,一个任务休息了（阻塞态）应该继续执行哪一个任务（就绪态—>运行态）；

2.需要掌握什么？

从函数使用的功能来说，有四个方面：
1.任务的优先级
2.任务的删除与恢复
3.任务的挂起与解挂
4.任务的阻塞

一、任务的四种状态

FreeRTOS 系统中的每一任务都有多种运行状态。系统初始化完成后，创建的任务就可
以在系统中竞争一定的资源，由内核进行调度。
任务状态通常分为以下四种：

运行态
如果一个任务得到 CPU 的使用权，即任务被实际执行时，那么这个任务处于运行态。如果
运行 RTOS 的 MCU 只有一个处理器核心，那么在任务时刻，都只能有一个任务处理运行态。
就绪态
如果一个任务已经能够被执行（不处于阻塞态后挂起态），但当前还未被执行（具有相同优
先级或更高优先级的任务正持有 CPU 使用权），那么这个任务就处于就绪态。
阻塞态
如果一个任务因延时一段时间或等待外部事件发生，那么这个任务就处理阻塞态。例如任
务调用了函数 vTaskDelay()，进行一段时间的延时，那么在延时超时之前，这个任务就处理阻塞
态。任务也可以处于阻塞态以等待队列、信号量、事件组、通知或信号量等外部事件。通常情
况下，处于阻塞态的任务都有一个阻塞的超时时间，在任务阻塞达到或超过这个超时时间后，
即使任务等待的外部事件还没有发生，任务的阻塞态也会被解除。
要注意的是，处于阻塞态的任务是无法被运行的。
挂起态
任务一般通过函数 vTaskSuspend()和函数 vTaskResums()进入和退出挂起态与阻塞态一样，
处于挂起态的任务也无法被运行。

运行态

二、四种状态的关系图

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三、函数

vTaskSuspend();挂起任务

FreeRTOS 中的任务也可以进入暂停状态，唯一的方法是通过 vTaskSuspend 函数。函数原型如下：void vTaskSuspend( TaskHandle_t xTaskToSuspend );

vTaskResume() ;恢复被挂起的任务

挂起态→就绪态 : 把一个挂起状态的任务恢复的唯一途径就是
调用 vTaskResume() 或 vTaskResumeFromISR() API 函数，

xTaskResumeFromISR()；在中断中恢复被挂起的任务

vTaskDelay ()；阻塞延时

阻塞延时的阻塞是指任务调用该延时函数后，任务会被剥离 CPU 使用权，然后进入阻塞状态，直到延时结束，任务重新获取 CPU 使用权才可以继续运行。在任务阻塞的这段时间，CPU 可以去执行其它的任务，如果其它任务也在延时状态，那么 CPU 就将运行空闲任务。

四、代码示例: 任务挂起和恢复

/******************************************************************************************************/
/*FreeRTOS配置*/

/* START_TASK 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务
 */
#define START_TASK_PRIO         1
#define START_TASK_STACK_SIZE   128
TaskHandle_t    start_task_handler;
void start_task( void * pvParameters );

/* TASK1 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务
 */
#define TASK1_PRIO         2
#define TASK1_STACK_SIZE   128
TaskHandle_t    task1_handler;
void task1( void * pvParameters );

/* TASK2 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务
 */
#define TASK2_PRIO         3
#define TASK2_STACK_SIZE   128
TaskHandle_t    task2_handler;
void task2( void * pvParameters );

/* TASK3 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务
 */
#define TASK3_PRIO         4
#define TASK3_STACK_SIZE   128
TaskHandle_t    task3_handler;
void task3( void * pvParameters );
/******************************************************************************************************/


/**
 * @brief       FreeRTOS例程入口函数
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void freertos_demo(void)
{    
    xTaskCreate((TaskFunction_t         )   start_task,
                (char *                 )   "start_task",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE )   START_TASK_STACK_SIZE,
                (void *                 )   NULL,
                (UBaseType_t            )   START_TASK_PRIO,
                (TaskHandle_t *         )   &start_task_handler );
    vTaskStartScheduler();
}


void start_task( void * pvParameters )
{
    taskENTER_CRITICAL();               /* 进入临界区 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t         )   task1,
                (char *                 )   "task1",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE )   TASK1_STACK_SIZE,
                (void *                 )   NULL,
                (UBaseType_t            )   TASK1_PRIO,
                (TaskHandle_t *         )   &task1_handler );
                
    xTaskCreate((TaskFunction_t         )   task2,
                (char *                 )   "task2",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE )   TASK2_STACK_SIZE,
                (void *                 )   NULL,
                (UBaseType_t            )   TASK2_PRIO,
                (TaskHandle_t *         )   &task2_handler );
                
    xTaskCreate((TaskFunction_t         )   task3,
                (char *                 )   "task3",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE )   TASK3_STACK_SIZE,
                (void *                 )   NULL,
                (UBaseType_t            )   TASK3_PRIO,
                (TaskHandle_t *         )   &task3_handler );
    vTaskDelete(NULL);
    taskEXIT_CRITICAL();                /* 退出临界区 */
}

/* 任务一，实现LED0每500ms翻转一次 */
void task1( void * pvParameters )
{
    uint32_t task1_num = 0;
    while(1)
    {
        printf("task1_num:%d\r\n",++task1_num);
        LED0_TOGGLE();
        vTaskDelay(500);
    }
}

/* 任务二，实现LED1每500ms翻转一次 */
void task2( void * pvParameters )
{
    uint32_t task2_num = 0;
    while(1)
    {
        printf("task2_num:%d\r\n",++task2_num);
        LED1_TOGGLE();
        vTaskDelay(500);
    }
}

/* 任务三，判断按键KEY0，按下KEY0删除task1 */
void task3( void * pvParameters )
{
    uint8_t key = 0;
    while(1)
    {
        key = key_scan(0);
        if(key == KEY0_PRES)
        {
            printf("挂起task1\r\n");
            vTaskSuspend(task1_handler);
        }else if(key == KEY1_PRES)
        {
            printf("在任务中恢复task1\r\n");
            vTaskResume(task1_handler);
        }
        vTaskDelay(10);
    }
}