freeRTOS小结——事件管理

概述

事件（Event）用于任务之前的同步和通信。freeRTOS中包含的事件分为如下几类，

·           消息（Message），用于任务之前通信

·           信号量（Semaphore）和互斥信号量，用于任务之前的同步（控制多个任务对同一资源的访问）

本小节主要讨论消息，信号量和互斥信号量主要用于资源管理，将在后边讲到。

基于消息的任务间通信过程如下图所示，发送者任务将消息发送给邮箱（MailBox）或消息队列（Message Queue），邮箱或消息队列则将该消息转发给接收者任务，并更新接收者任务的状态（挂起 -> 就绪），并在接收者任务的优先级高于当前任务时触发任务切换。

其中，

·           消息对象（Message Object）用于承载消息内容和基本信息。

·           邮箱用于早期的RTOS，freeRTOS已经不再支持，但在其他的RTOS如ucos中存在，实际上，邮箱可以看做队列长度为1的消息队列。

·           消息队列实际上为基于链表实现的FIFO buffer，其每一个节点对应为一个消息对象。

·           一般而言，发送者总是将消息发送到消息队列的队尾，当然也支持将优先级特别高的消息插入到队首

 

freeRTOS中，消息队列占用的存储空间全部从heap中分配得到。发送消息时，消息内容将会被全部复制到消息对象中；接收消息时，消息内容将会被全部复制到接收者任务提供的存储空间中。因此，freeRTOS较为推荐如下的消息结构，以减少复制消息的时间，

其中消息内容以地址形式提供（MessageContent Address，即C语言中的指针类型）。

 

事件传输过程

TASK在发送事件时，会检查当前是否存在因为等待该事件而处于锁定态的TASK，若有则将其状态更新到就绪态，并在自己优先级不是就绪态 TASK集合中最高的情况下触发TASK切换过程。

TASK接收事件时，首先检查需要接收的事件是否已经存在，若存在则取出该事件处理；若没有则进入锁定态等待该事件，并触发TASK切换，让就绪态TASK集合中最高优先级TASK运行。等待的时间可由用户设定，当等待时间超时后，前边提到的时间片机制会将该TASK更新到就绪态。

如下图所示，低优先级TASK发送消息到高优先级TASK，会触发TASK切换，让高优先级TASK运行；反之，则不会。