一、任务调度
调度器就是使用相关的调度算法来决定当前需要执行的哪个任务
FreeRTOS 一共支持三种任务调度方式:
- 抢占式调度
主要是针对优先级不同的任务,每个任务都有一个优先级,优先级高的任务可以抢占
优先级低的任务。 - 时间片调度
主要针对优先级相同的任务,当多个任务的优先级相同时, 任务调度器会在每一次系统
时钟节拍到的时候切换任务。 - 协程式调度
当前执行任务将会一直运行,同时高优先级的任务不会抢占低优先级任务
FreeRTOS现在虽然还支持,但是官方已经表示不再更新协程式调度
1.抢占式调度
运行条件:
1、创建三个任务:Task1、Task2、Task3
2、Task1、Task2、Task3的优先级分别为1、2、3;在FreeRTOS
中任务设置的数值越大,优先级越高,所以TASK3的优先级最高。
运行过程如下:
1、首先Task1在运行中,在这个过程中Task2就绪了,在抢占式调度器的作用下Task2会抢占Task1的运行
2、Task2运行过程中,Task3就绪了,在抢占式调度器的作用下Task3会抢占Task2的运行
3、Task3运行过程中,Task3阻塞了(系统延时或等待信号量等),此时就绪态中,优先级最高的任务Task2执行
4、Task3阻塞解除了(延时到了或者接收到信号量),此时Task3恢复到就绪态中,抢占TasK2的运行
2.时间片调度
运行条件:
1、创建三个任务:Task1、Task2、Task3
2、Task1、Task2、Task3的优先级均为1;即3个任务同等优先级
运行过程如下:
1、首先Task1运行完一个时间片后,切换至Task2运行
2、Task2运行完一个时间片后,切换至Task3运行
3、Task3运行过程中(还不到一个时间片),Task3阻塞了(系统延时或等待信号量等),此时直接切换到下一个任务Task1
4、Task1运行完一个时间片后,切换至Task2运行
注意事项:
1、同等优先级任务,轮流执行;时间片流转
2、一个时间片大小,取决为滴答定时器中断周期
3、注意没有用完的时间片不会再使用,下次任务Task3得到执行
还是按照一个时间片的时钟节拍运行
二、任务状态
FreeRTOS中任务共存在4种状态:
1、运行态:正在执行的任务,该任务就处于运行态,注意在STM32中,同一时间仅一个任务处于运行态
2、就绪态:如果该任务已经能够被执行,但当前还未被执行,那么该任务处于就绪态
3、阻塞态:如果一个任务因延时或等待外部事件发生,那么这个任务就处于阻塞态
4、挂起态:类似暂停,调用函数 vTaskSuspend() 进入挂起态,需要调用解挂函数vTaskResume()
才可以进入就绪态
四种任务状态之间的转换图:
总结:
1、仅就绪态可转变成运行态。
2、其他状态的任务想运行,必须先转变成就绪态。
3、FreeRTOS中无非就四种状态,运行态,就绪态、阻塞态、挂起态。这四种状态中,除了运行态,其他三种任务状态的任务都有其对应的任务状态列表。
就绪列表:pxReadyTasksLists[x],其中x代表任务优先级数值
阻塞列表:pxDelayedTaskList
挂起列表:xSuspendedTaskList
假设,创建三个任务分别是:task1、task2、task3,优先级分别是:1、2、3