FreeRTOS任務(wù)控制API函數(shù)介紹

FreeRTOS任務(wù)控制API函數(shù)主要實(shí)現(xiàn)任務(wù)延時(shí)、任務(wù)掛起、解除任務(wù)掛起、任務(wù)優(yōu)先級獲取和設(shè)置等功能。

1. 相對延時(shí)

1.1 函數(shù)描述

void vTaskDelay（ portTickTypexTicksToDelay ） 調(diào)用vTaskDelay（）函數(shù)后，任務(wù)會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，持續(xù)時(shí)間由vTaskDelay（）函數(shù)的參數(shù)xTicksToDelay指定，單位是系統(tǒng)節(jié)拍時(shí)鐘周期。常量portTICK_RATE_MS 用來輔助計(jì)算真實(shí)時(shí)間，此值是系統(tǒng)節(jié)拍時(shí)鐘中斷的周期，單位是毫秒。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskDelay 必須設(shè)置成1，此函數(shù)才能有效。

vTaskDelay（）指定的延時(shí)時(shí)間是從調(diào)用vTaskDelay（）后開始計(jì)算的相對時(shí)間。比如vTaskDelay（100），那么從調(diào)用vTaskDelay（）后，任務(wù)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，經(jīng)過100個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍周期，任務(wù)解除阻塞。因此，vTaskDelay（）并不適用與周期性執(zhí)行任務(wù)的場合。此外，其它任務(wù)和中斷活動(dòng)，會(huì)影響到vTaskDelay（）的調(diào)用（比如調(diào)用前高優(yōu)先級任務(wù)搶占了當(dāng)前任務(wù)），因此會(huì)影響任務(wù)下一次執(zhí)行的時(shí)間。API函數(shù)vTaskDelayUntil（）可用于固定頻率的延時(shí)，它用來延時(shí)一個(gè)絕對時(shí)間。

1.2 參數(shù)描述

xTicksToDelay：延時(shí)時(shí)間總數(shù)，單位是系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍周期。

1.3 用法舉例

voidvTaskFunction（ void * pvParameters ） { /* 阻塞500ms. */ constportTickType xDelay = 500 / portTICK_RATE_MS; for（ ;; ） { /* 每隔500ms觸發(fā)一次LED， 觸發(fā)后進(jìn)入阻塞狀態(tài) */ vToggleLED（）; vTaskDelay（ xDelay ）; }}

2. 絕對延時(shí)

2.1 函數(shù)描述

void vTaskDelayUntil（ TickType_t *pxPreviousWakeTime，const TickType_txTimeIncrement ）; 任務(wù)延時(shí)一個(gè)指定的時(shí)間。周期性任務(wù)可以使用此函數(shù)，以確保一個(gè)恒定的頻率執(zhí)行。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskDelayUntil 必須設(shè)置成1，此函數(shù)才有效。

這個(gè)函數(shù)不同于vTaskDelay（）函數(shù)的一個(gè)重要之處在于：vTaskDelay（）指定的延時(shí)時(shí)間是從調(diào)用vTaskDelay（）之后（執(zhí)行完該函數(shù)）開始算起的，但是vTaskDelayUntil（）指定的延時(shí)時(shí)間是一個(gè)絕對時(shí)間。 調(diào)用vTaskDelay（）函數(shù)后，任務(wù)會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，持續(xù)時(shí)間由vTaskDelay（）函數(shù)的參數(shù)指定，單位是系統(tǒng)節(jié)拍時(shí)鐘周期。因此vTaskDelay（）并不適用于周期性執(zhí)行任務(wù)的場合。因?yàn)檎{(diào)用vTaskDelay（）到任務(wù)解除阻塞的時(shí)間不總是固定的并且該任務(wù)下一次調(diào)用vTaskDelay（）函數(shù)的時(shí)間也不總是固定的（兩次執(zhí)行同一任務(wù)的時(shí)間間隔本身就不固定，中斷或高優(yōu)先級任務(wù)搶占也可能會(huì)改變每一次執(zhí)行時(shí)間）。

vTaskDelay（）指定一個(gè)從調(diào)用vTaskDelay（）函數(shù)后開始計(jì)時(shí)，到任務(wù)解除阻塞為止的相對時(shí)間，而vTaskDelayUntil（）指定一個(gè)絕對時(shí)間，每當(dāng)時(shí)間到達(dá)，則解除任務(wù)阻塞。 應(yīng)當(dāng)指出的是，如果指定的喚醒時(shí)間已經(jīng)達(dá)到，vTaskDelayUntil（）立刻返回（不會(huì)有阻塞）。因此，使用vTaskDelayUntil（）周期性執(zhí)行的任務(wù)，無論任何原因（比如，任務(wù)臨時(shí)進(jìn)入掛起狀態(tài)）停止了周期性執(zhí)行，使得任務(wù)少運(yùn)行了一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行周期，那么需要重新計(jì)算所需要的喚醒時(shí)間。這可以通過傳遞給函數(shù)的指針參數(shù)pxPreviousWake指向的值與當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)數(shù)值比較來檢測，在大多數(shù)情況下，這并不是必須的。 常量portTICK_RATE_MS 用來輔助計(jì)算真實(shí)時(shí)間，此值是系統(tǒng)節(jié)拍時(shí)鐘中斷的周期，單位是毫秒。 當(dāng)調(diào)用vTaskSuspendAll（）函數(shù)掛起RTOS調(diào)度器時(shí)，不可以使用此函數(shù)。

2.2 參數(shù)描述

pxPreviousWakeTime：指針，指向一個(gè)變量，該變量保存任務(wù)最后一次解除阻塞的時(shí)間。第一次使用前，該變量必須初始化為當(dāng)前時(shí)間。之后這個(gè)變量會(huì)在vTaskDelayUntil（）函數(shù)內(nèi)自動(dòng)更新。 xTimeIncrement：周期循環(huán)時(shí)間。當(dāng)時(shí)間等于（*pxPreviousWakeTime + xTimeIncrement）時(shí)，任務(wù)解除阻塞。如果不改變參數(shù)xTimeIncrement的值，調(diào)用該函數(shù)的任務(wù)會(huì)按照固定頻率執(zhí)行。

2.3 用法舉例

每10次系統(tǒng)節(jié)拍執(zhí)行一次

void vTaskFunction（ void * pvParameters ） { static portTickType xLastWakeTime; const portTickType xFrequency = 10; // 使用當(dāng)前時(shí)間初始化變量xLastWakeTime xLastWakeTime = xTaskGetTickCount（）; for（ ;; ） { //等待下一個(gè)周期 vTaskDelayUntil（ &xLastWakeTime，xFrequency ）; // 需要周期性執(zhí)行代碼放在這里 } }

3. 獲取任務(wù)優(yōu)先級

3.1 函數(shù)描述

UBaseType_t uxTaskPriorityGet（TaskHandle_t xTask ）; 獲取指定任務(wù)的優(yōu)先級。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskPriorityGet必須設(shè)置成1，此函數(shù)才有效。

3.2 參數(shù)描述

xTask：任務(wù)句柄。NULL表示獲取當(dāng)前任務(wù)的優(yōu)先級。

3.3 返回值

返回指定任務(wù)的優(yōu)先級。

3.4 用法舉例

voidvAFunction（ void ） { xTaskHandlexHandle; // 創(chuàng)建任務(wù)，保存任務(wù)句柄 xTaskCreate（ vTaskCode， “NAME”，STACK_SIZE， NULL， tskIDLE_PRIORITY， &xHandle ）; // 。。.

// 使用句柄獲取創(chuàng)建的任務(wù)的優(yōu)先級 if（ uxTaskPriorityGet（ xHandle ） ！=tskIDLE_PRIORITY ） { // 任務(wù)可以改變自己的優(yōu)先級 } // // 當(dāng)前任務(wù)優(yōu)先級比創(chuàng)建的任務(wù)優(yōu)先級高？ if（ uxTaskPriorityGet（ xHandle ） 《uxTaskPriorityGet（ NULL ） ） { // 當(dāng)前優(yōu)先級較高 } }

4. 設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級

4.1 函數(shù)描述

void vTaskPrioritySet（ TaskHandle_txTask，UBaseType_tuxNewPriority ）; 設(shè)置指定任務(wù)的優(yōu)先級。如果設(shè)置的優(yōu)先級高于當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)，在函數(shù)返回前會(huì)進(jìn)行一次上下文切換。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskPrioritySet 必須設(shè)置成1，此函數(shù)才有效。

4.2 參數(shù)描述

xTask：要設(shè)置優(yōu)先級任務(wù)的句柄，為NULL表示設(shè)置當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)。 uxNewPriority：要設(shè)置的新優(yōu)先級。

4.3 用法舉例

voidvAFunction（ void ） { xTaskHandlexHandle; // 創(chuàng)建任務(wù)，保存任務(wù)句柄。 xTaskCreate（ vTaskCode， “NAME”，STACK_SIZE， NULL， tskIDLE_PRIORITY， &xHandle ）;

// // 使用句柄來提高創(chuàng)建任務(wù)的優(yōu)先級 vTaskPrioritySet（ xHandle，tskIDLE_PRIORITY + 1 ）; // // 使用NULL參數(shù)來提高當(dāng)前任務(wù)的優(yōu)先級，設(shè)置成和創(chuàng)建的任務(wù)相同。 vTaskPrioritySet（ NULL， tskIDLE_PRIORITY +1 ）; }

5. 任務(wù)掛起

5.1 函數(shù)描述

void vTaskSuspend（ TaskHandle_txTaskToSuspend ）; 掛起指定任務(wù)。被掛起的任務(wù)絕不會(huì)得到處理器時(shí)間，不管該任務(wù)具有什么優(yōu)先級。 調(diào)用vTaskSuspend函數(shù)是不會(huì)累計(jì)的：即使多次調(diào)用vTaskSuspend （）函數(shù)將一個(gè)任務(wù)掛起，也只需調(diào)用一次vTaskResume （）函數(shù)就能使掛起的任務(wù)解除掛起狀態(tài)。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskSuspend必須設(shè)置成1，此函數(shù)才有效。

5.2 參數(shù)描述

xTaskToSuspend：要掛起的任務(wù)句柄。為NULL表示掛起當(dāng)前任務(wù)。

5.3 用法舉例

voidvAFunction（ void ） { xTaskHandlexHandle; // 創(chuàng)建任務(wù)，保存任務(wù)句柄。 xTaskCreate（ vTaskCode， “NAME”，STACK_SIZE， NULL， tskIDLE_PRIORITY， &xHandle ）; // // 使用句柄掛起創(chuàng)建的任務(wù)。 vTaskSuspend（ xHandle ）; // // 任務(wù)不再運(yùn)行，除非其它任務(wù)調(diào)用了vTaskResume（xHandle ） // // 掛起本任務(wù)。 vTaskSuspend（ NULL ）; // 除非另一個(gè)任務(wù)使用handle調(diào)用了vTaskResume，否則永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行到這里 }

6. 恢復(fù)掛起的任務(wù)

6.1 函數(shù)描述

void vTaskResume（ TaskHandle_txTaskToResume ）; 恢復(fù)掛起的任務(wù)。 通過調(diào)用一次或多次vTaskSuspend（）掛起的任務(wù)，可以調(diào)用一次vTaskResume （）函數(shù)來再次恢復(fù)運(yùn)行。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskSuspend必須置1，此函數(shù)才有效。

6.2 參數(shù)描述

xTaskToResume：要恢復(fù)運(yùn)行的任務(wù)句柄。

6.3 用法舉例

voidvAFunction（ void ） { xTaskHandle xHandle; // 創(chuàng)建任務(wù)，保存任務(wù)句柄 xTaskCreate（ vTaskCode， “NAME”，STACK_SIZE， NULL， tskIDLE_PRIORITY， &xHandle ）; // // 使用句柄掛起創(chuàng)建的任務(wù) vTaskSuspend（ xHandle ）; // //任務(wù)不再運(yùn)行，除非其它任務(wù)調(diào)用了vTaskResume（xHandle ） // // 恢復(fù)掛起的任務(wù)。 vTaskResume（ xHandle ）; // 任務(wù)再一次得到處理器時(shí)間 // 任務(wù)優(yōu)先級與之前相同 }

7. 恢復(fù)掛起的任務(wù)（在中斷服務(wù)函數(shù)中使用）

7.1 函數(shù)描述

BaseType_t xTaskResumeFromISR（TaskHandle_t xTaskToResume ）;

用于恢復(fù)一個(gè)掛起的任務(wù)，用在ISR中。 通過調(diào)用一次或多次vTaskSuspend（）函數(shù)而掛起的任務(wù)，只需調(diào)用一次xTaskResumeFromISR（）函數(shù)即可恢復(fù)運(yùn)行。 xTaskResumeFromISR（）不可用于任務(wù)和中斷間的同步，如果中斷恰巧在任務(wù)被掛起之前到達(dá)，這就會(huì)導(dǎo)致一次中斷丟失（任務(wù)還沒有掛起，調(diào)用xTaskResumeFromISR（）函數(shù)是沒有意義的，只能等下一次中斷）。這種情況下，可以使用信號量作為同步機(jī)制。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_vTaskSuspend 和 INCLUDE_xTaskResumeFromISR 必須設(shè)置成1，此函數(shù)才有效。

7.2 參數(shù)描述

xTaskToResume：要恢復(fù)運(yùn)行的任務(wù)句柄。

7.3 返回值

如果恢復(fù)任務(wù)后需要上下文切換返回pdTRUE，否則返回pdFALSE。由ISR確定是否需要上下文切換。

7.4 用法舉例

xTaskHandlexHandle; //注意這是一個(gè)全局變量 void vAFunction（ void ）{ // 創(chuàng)建任務(wù)并保存任務(wù)句柄 xTaskCreate（ vTaskCode， “NAME”，STACK_SIZE， NULL， tskIDLE_PRIORITY， &xHandle ）; // 剩余代碼。 } void vTaskCode（ void *pvParameters ）{ for（ ;; ） { // 在這里執(zhí)行一些其它功能 // 掛起自己 vTaskSuspend（ NULL ）; //直到ISR恢復(fù)它之前，任務(wù)會(huì)一直掛起 } }

void vAnExampleISR（ void ）{ portBASE_TYPExYieldRequired; // 恢復(fù)被掛起的任務(wù) xYieldRequired = xTaskResumeFromISR（xHandle ）; if（ xYieldRequired == pdTRUE ） { // 我們應(yīng)該進(jìn)行一次上下文切換 // 注： 如何做取決于你具體使用，可查看說明文檔和例程 portYIELD_FROM_ISR（）; } }

原文標(biāo)題：FreeRTOS系列第11篇---FreeRTOS任務(wù)控制

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