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FreeRTOS学习:任务调度

时间:2024-08-18 14:58:40浏览次数:11  
标签:函数 FreeRTOS 中断 PendSV 学习 任务 寄存器 任务调度

 注:在使用大多数功能时,FreeRTOS都要将对应的宏置为1,具体的需要查看FreeRTOS官方文档。 

任务堆栈相关寄存器如下,

启动第一个任务

FreeRTOS中启动第一个任务的流程总结如下,

  1. 启动任务调度器vTaskStartScheduler()
  2. 在该函数中会创建空闲任务prvIdleTask软件定时器任务xTimerCreateTimerTask(可选)
  3. 关闭中断,主要是为了防止其他中断打断第一个任务的启动
  4. 初始化一些全局变量
  5. 初始化任务运行时间统计功能(这个功能详解可以看后续文章)
  6. 调用函数启动任务调度器xPortStartScheduler()

xPortStartScheduler()的流程如下,

  1.  配置PendSV和SysTick的中断优先级位最低优先级
  2. 调用函数vPortSetupTimerInterrupt()配置SysTick
  3. 调用函数使能FPU(Cortex_M3内核没有)
  4. 调用prvStartFirstTask()函数启动第一个任务,该函数的流程为:首先复位MSP指针(后面会介绍)的初始值并使能中断,然后触发SVC中断。在SVC中断中,首先获取任务优先级最高的任务控制块pxCurrentTCB并将该任务的寄存器值出栈到CPU寄存器中,然后设置PSP指针(后面会讲),最后返回r14寄存器执行第一个任务。

MSP和PSP指针介绍

MSP(主堆栈指针):由OS内核,异常服务例程及需要特权访问的应用程序使用,在FreeRTOS中用于中断以内使用。 

PSP(进程堆栈指针):用于常规的应用程序代码,在FreeRTOS中用于中断以外使用。 

SVC中断服务函数介绍

任务切换 

        任务切换的所有流程都是在PendSV中断中进行,触发PendSV中断有两个方式,一是滴答定时器中断触发,二是API函数portYIELD()触发。FreeRTOS中其他API函数的PendSV中断触发本质都是使用portYIELD(),该函数内部就是将ICSR寄存器的bit28进行置1的操作(详细看Cortex_M3的手册)。

任务切换流程如下,

建议在学习的朋友对照源码一起学习,效果更加。

时间片调度

时间片调度针对的是同等优先级的任务,让它们可以轮流的享有相同的CPU时间,这个时间可以通过设置滴答定时器的频率来设置。在FreeRTOS中,一个时间片等于SysTick中断周期。

备注:

  • 同等优先级任务轮流执行,时间片流转
  • 一个时间片大小,取决于滴答定时器的中断频率
  • 注意没有用完的时间片不会再使用,下次任务依然按照一个时间片执行

标签:函数,FreeRTOS,中断,PendSV,学习,任务,寄存器,任务调度
From: https://blog.csdn.net/kkbbaaii/article/details/141299014

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