RTOS学习笔记 ——任务

参考：《Freertos说明书》、  《嵌入式实时操作系统的多线程计算》

目录

1. 多任务系统
2. 任务状态
3. 任务优先级
4. 任务控制块
5. 任务切换
6. 任务设计原则

1. 多任务系统

多任务系统利用任务调度器实现多个任务的轮番执行，由于每个任务执行的时间比较短，看起来像同一时刻执行了多个任务。

RTOS，任何时间点只能有一个任务运行。具体运行哪个任务，由RTOS任务调度器决定。

RTOS任务调度器需要确保当前任务开始执行时，其上下文与任务退出时一致。

任务特性：支持抢占、优先级设置，每个任务拥有自己的堆栈。

 

2. 任务状态

运行态

• 正在运行的任务。

就绪态

• 处于准备就绪，可以运行但没有运行的任务。

阻塞态

• 正在等待某个外部事件的任务。如等待队列、信号量、事件组、通知、互斥信号量、延时。
• 任务进入阻塞态，会有一个超时时间。当超过这个时间，即使未等到事件，也会退出阻塞状态。
• 被阻塞的任务，不能被调度器调用进入运行态。

挂起态

• 被挂起的任务。被挂起的任务，不能被调度器调用进入运行态。
• 被挂起的任务没有超时机制，任务进入挂起状态，调用函数vTaskSuspend()；退出挂起状态，调用函数vTaskResume()。

 

3. 任务优先级

每个任务都可以配置一个0~configMAX_PRIORITIES -1的优先级。数字越小，优先级越低。

configMAX_PRIORITIES：该参数可以自定义。

• 考虑到RAM的消耗，该参数最好设置为一个满足应用的最小值。（？？？？没明白，task RAM的消耗不是跟task的数量有关吗，为什么跟这个参数有关？？）
• 若该参数设置为1，所以任务拥有相同的优先级。处于就绪状态的任务轮转获取处理器的运行时间。
   

4. 任务控制块

任务的信息保存在任务控制块中。以下是任务控制块中域的一些简要说明：

5. 任务切换

RTOS系统的核心是任务管理，任务管理的核心是任务切换，任务切换决定了任务执行顺序，切换效率的高低，也决定了系统的性能。
 

6. 任务设计原则

程序设计时，为了得到更好的性能和最小化目标代码，程序员应该遵守以下原则：

（1）最小化任务数目

• 任务的数目会显著影响系统的开销，如任务切换需要花费时间，任务的堆栈消耗内存空间等。

（2）最小化优先级数目

（3）谨慎设置任务优先级

• 错误地设置优先级可能导致任务饿死、优先级倒置、程序的行为难以理解等问题。所以，设置任务优先级要慎重。

（4）等等。。。。。。。。