内容纲要

任务相关API笔记

任务创建与删除相关API

1. 函数 xTaskCreate()

此函数用于使用动态的方式创建任务，任务的任务控制块以及任务的栈空间所需的内存，均由 FreeRTOS 从 FreeRTOS 管理的堆中分配，若使用此函数，需要在 FreeRTOSConfig.h 文件中将宏 configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 配置为 1。此函数创建的任务会立刻进入就绪态，由任务调度器调度运行。

函数原型

 BaseType_t xTaskCreate(
 TaskFunction_t pxTaskCode,
 const char * const pcName,
 const configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,
 void * const pvParameters,
 UBaseType_t uxPriority,
 TaskHandle_t * const pxCreatedTask
);

返回值

2. 函数 xTaskCreateStatic()

此函数用于使用静态的方式创建任务，任务的任务控制块以及任务的栈空间所需的内存，需要由用户分配提供，若使用此函数，需要在 FreeRTOSConfig.h 文件中将宏 configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION 配置为 1。此函数创建的任务会立刻进入就绪态，由任务调度器调度运行。

函数原型

 TaskHandle_t xTaskCreateStatic(
 TaskFunction_t pxTaskCode,
 const char * const pcName,
 const uint32_t ulStackDepth,
 void * const pvParameters,
 UBaseType_t uxPriority,
 StackType_t * const puxStackBuffer,
 StaticTask_t * const pxTaskBuffer
);

返回值

3. 函数 xTaskCreateRestricted()

此函数用于使用动态的方式创建受 MPU 保护的任务，任务的任务控制块以及任务的栈空间所需的内存，均由 FreeRTOS 从 FreeRTOS 管理的堆中分配，若使用此函数，需要将宏 configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 和宏 portUSING_MPU_WRAPPERS 同时配置为 1。此函数创建的任务会立刻进入就绪态，由任务调度器调度运行。

函数原型

 BaseType_t xTaskCreateRestricted(
    const TaskParameters_t * const pxTaskDefinition,
    TaskHandle_t * pxCreatedTask
);

返回值

4. 函数 xTaskCreateRestrictedStatic()

此函数用于使用静态的方式创建受 MPU 保护的任务，此函数创建的任务的任务控制块以及任务的栈空间所需的内存，需要由用户自行分配提供，若使用此函数，需要将宏 configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION 和宏 portUSING_MPU_WRAPPERS 同时配置为 1。此函数创建的任务会立刻进入就绪态，由任务调度器调度运行。

函数原型

 BaseType_t xTaskCreateRestrictedStatic(
 const TaskParameters_t * const pxTaskDefinition,
 TaskHandle_t * pxCreatedTask
);

返回值

5. 函数 vTaskDelete()

此函数用于删除已被创建的任务，被删除的任务将被从就绪态任务列表、阻塞态任务列表、挂起态任务列表和事件列表中移除，要注意的是，空闲任务会负责释放被删除任务中由系统分配的内存，但是由用户在任务删除前申请的内存，则需要由用户在任务被删除前提前释放，否则将导致内存泄露。若使用此函数，需要在FreeRTOSConfig.h文件中将宏INCLUDE_vTaskDelete 配置为1。

函数原型

void vTaskDelete(TaskHandle_t xTaskToDelete);

函数 vTaskDelete()无返回值。

任务挂起与恢复相关API

1. 函数 vTaskSuspend()

此函数用于挂起任务，若使用此函数，需要在 FreeRTOSConfig.h 文件中将宏 INCLUDE_vTaskSuspend 配置为 1。无论优先级如何，被挂起的任务都将不再被执行，直到任务被恢复。此函数并不支持嵌套，不论使用此函数重复挂起任务多少次，只需调用一次恢复任务的函数，那么任务就不再被挂起。

函数原型

void vTaskSuspend(TaskHandle_t xTaskToSuspend)

函数 vTaskSuspend()无返回值。

2. 函数 vTaskResume()

此函数用于在任务中恢复被挂起的任务，若使用此函数，需要在 FreeRTOSConfig.h 文件中将宏 INCLUDE_vTaskSuspend 配置为 1。不论一个任务被函数 vTaskSuspend()挂起多少次，只需要使用函数 vTakResume()恢复一次，就可以继续运行。

函数原型

void vTaskResume(TaskHandle_t xTaskToResume)

函数 vTaskResume()无返回值。

3. 函数 xTaskResumeFromISR()

此函数用于在中断中恢复被挂起的任务，若使用此函数，需要在 FreeRTOSConfig.h 文件中将宏 INCLUDE_xTaskResumeFromISR 配置为 1。不论一个任务被函数 vTaskSuspend()挂起多少次，只需要使用函数 vTakResumeFromISR()恢复一次，就可以继续运行

函数原型

BaseType_t xTaskResumeFromISR(TaskHandle_t xTaskToResume)

返回值

任务调度器的挂起和恢复

1.函数 vTaskSuspendAll()

此函数用于挂起任务调度器，当任务调度器被挂起后，就不能进行任务切换，直到任务调度器恢复运行。

 void vTaskSuspendAll( void )
{
     /* 未定义，不用理会 */
     portSOFTWARE_BARRIER();
 
     /* 任务调度器挂起计数器加 1 */
     ++uxSchedulerSuspended;
 
     /* 未定义，不用理会 */
     portMEMORY_BARRIER();
}

从上面的代码可以看出，函数 vTaskSuspendAll()挂起任务调度器的操作是可以递归的，也就是说，可以重复多次挂起任务调度器，只要后续调用相同次数的函数 xTaskResumeAll()来恢复任务调度器运行即可。函数 vTaskSuspendAll()挂起任务调度器的操作就是将任务调度器挂起计数器（uxSchedulerSuspended）的值加 1。在 FreeRTOS 的源码中会通过任务调度器挂起计数器的值是否为 0，来判断任务调度器时候被挂起，如果任务调度器被挂起，FreeRTOS 就不会进行任务切换等操作。

2.函数 xTaskResumeAll()

此函数用于恢复任务调度器运行，要注意的是，任务调度器的挂起是可递归的，因此需要使用此函数恢复任务调度器与任务调度器被挂起相同的次数，才能恢复任务调度器运行。

 BaseType_t xTaskResumeAll( void )
{
 TCB_t * pxTCB = NULL;
 BaseType_t xAlreadyYielded = pdFALSE;
 
 /* 不会恢复没有被挂起的任务调度器
 * 当 uxSchedulerSuspended 为 0 时，
 * 表示任务调度器没有被挂起
 */
 configASSERT( uxSchedulerSuspended );
 
 /* 进入临界区 */
 taskENTER_CRITICAL();
 {
 /* 任务调度器挂起计数器减 1 */
      --uxSchedulerSuspended;
 
 /* 如果任务调度器挂起计数器减到 0
 * 说明任务调度器可以恢复运行了
 */
 if( uxSchedulerSuspended == ( UBaseType_t ) pdFALSE )
 {
 /* 任务数量计数器大于 0
 * 说明系统中有任务，
 * 因此需要作向相应地处理
 */
 if( uxCurrentNumberOfTasks > ( UBaseType_t ) 0U )
 {
 /* 将所有挂起态任务添加到就绪态任务列表中
 * 同时，如果被恢复的挂起态任务的优先级比当前运行任务的优先级高，
 * 则标记需要进行任务切换
 */
 while( listLIST_IS_EMPTY( &xPendingReadyList ) == pdFALSE )
 {
 pxTCB =
 listGET_OWNER_OF_HEAD_ENTRY((&xPendingReadyList));
 listREMOVE_ITEM( &( pxTCB->xEventListItem ) );
 portMEMORY_BARRIER();
 listREMOVE_ITEM( &( pxTCB->xStateListItem ) );
 prvAddTaskToReadyList( pxTCB );
 
 if( pxTCB->uxPriority >= pxCurrentTCB->uxPriority )
 {
 xYieldPending = pdTRUE;
 }
 else
 {
 mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
 }
 }
 
 /* 如果 pxTCB 非空，
 * 则表示在任务调度器挂起期间，
 * 有阻塞任务超时，
 * 因此需要重新计算下一个任务阻塞超时的时间
 */
 if( pxTCB != NULL )
 {
     /* 重新计算下一个任务的阻塞超时时间 */
 prvResetNextTaskUnblockTime();
 }
 
 /* 处理在任务调度器挂起期间，未处理的系统使用节拍
 * 这样可以保证正确地计算阻塞任务的阻塞超时时间
 * 处理方式就是调用相同次数的函数 xTaskIncrementTick()
 */
 {
 TickType_t xPendedCounts = xPendedTicks;
 
 if( xPendedCounts > ( TickType_t ) 0U )
 {
 do
 {
 /* 调用函数 xTaskIncrementTick() */
 if( xTaskIncrementTick() != pdFALSE )
 {
 xYieldPending = pdTRUE;
 }
 else
 {
 mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
 }
 
 --xPendedCounts;
 } while( xPendedCounts > ( TickType_t ) 0U );
 
 xPendedTicks = 0;
 }
 else
 {
 mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
 }
 }
 
 /* 根据需要进行任务切换 */
 if( xYieldPending != pdFALSE )
 {
#if ( configUSE_PREEMPTION != 0 )
 {
 xAlreadyYielded = pdTRUE;
 }
     #endif
 taskYIELD_IF_USING_PREEMPTION();
 }
 else
 {
 mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
 }
 }
 }
 else
 {
 mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
 }
 }
 /* 退出临界区 */
 taskEXIT_CRITICAL();
 
 return xAlreadyYielded;
}

任务相关API

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任务创建与删除相关API

1. 函数 xTaskCreate()

函数原型

返回值

2. 函数 xTaskCreateStatic()

函数原型

返回值

3. 函数 xTaskCreateRestricted()

函数原型

返回值

4. 函数 xTaskCreateRestrictedStatic()

函数原型

返回值

5. 函数 vTaskDelete()

函数原型

任务挂起与恢复相关API

1. 函数 vTaskSuspend()

函数原型

2. 函数 vTaskResume()

函数原型

3. 函数 xTaskResumeFromISR()

函数原型

返回值

任务调度器的挂起和恢复

1.函数 vTaskSuspendAll()

2.函数 xTaskResumeAll()

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	BaseType_t xTaskCreate(
	TaskFunction_t pxTaskCode,
	const char * const pcName,
	const configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,
	void * const pvParameters,
	UBaseType_t uxPriority,
	TaskHandle_t * const pxCreatedTask
	);

	TaskHandle_t xTaskCreateStatic(
	TaskFunction_t pxTaskCode,
	const char * const pcName,
	const uint32_t ulStackDepth,
	void * const pvParameters,
	UBaseType_t uxPriority,
	StackType_t * const puxStackBuffer,
	StaticTask_t * const pxTaskBuffer
	);

	BaseType_t xTaskCreateRestricted(
	const TaskParameters_t * const pxTaskDefinition,
	TaskHandle_t * pxCreatedTask
	);

	BaseType_t xTaskCreateRestrictedStatic(
	const TaskParameters_t * const pxTaskDefinition,
	TaskHandle_t * pxCreatedTask
	);

	void vTaskSuspendAll( void )
	{
	/* 未定义，不用理会 */
	portSOFTWARE_BARRIER();

	/* 任务调度器挂起计数器加 1 */
	++uxSchedulerSuspended;

	/* 未定义，不用理会 */
	portMEMORY_BARRIER();
	}

	BaseType_t xTaskResumeAll( void )
	{
	TCB_t * pxTCB = NULL;
	BaseType_t xAlreadyYielded = pdFALSE;

	/* 不会恢复没有被挂起的任务调度器
	* 当 uxSchedulerSuspended 为 0 时，
	* 表示任务调度器没有被挂起
	*/
	configASSERT( uxSchedulerSuspended );

	/* 进入临界区 */
	taskENTER_CRITICAL();
	{
	/* 任务调度器挂起计数器减 1 */
	--uxSchedulerSuspended;

	/* 如果任务调度器挂起计数器减到 0
	* 说明任务调度器可以恢复运行了
	*/
	if( uxSchedulerSuspended == ( UBaseType_t ) pdFALSE )
	{
	/* 任务数量计数器大于 0
	* 说明系统中有任务，
	* 因此需要作向相应地处理
	*/
	if( uxCurrentNumberOfTasks > ( UBaseType_t ) 0U )
	{
	/* 将所有挂起态任务添加到就绪态任务列表中
	* 同时，如果被恢复的挂起态任务的优先级比当前运行任务的优先级高，
	* 则标记需要进行任务切换
	*/
	while( listLIST_IS_EMPTY( &xPendingReadyList ) == pdFALSE )
	{
	pxTCB =
	listGET_OWNER_OF_HEAD_ENTRY((&xPendingReadyList));
	listREMOVE_ITEM( &( pxTCB->xEventListItem ) );
	portMEMORY_BARRIER();
	listREMOVE_ITEM( &( pxTCB->xStateListItem ) );
	prvAddTaskToReadyList( pxTCB );

	if( pxTCB->uxPriority >= pxCurrentTCB->uxPriority )
	{
	xYieldPending = pdTRUE;
	}
	else
	{
	mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
	}
	}

	/* 如果 pxTCB 非空，
	* 则表示在任务调度器挂起期间，
	* 有阻塞任务超时，
	* 因此需要重新计算下一个任务阻塞超时的时间
	*/
	if( pxTCB != NULL )
	{
	/* 重新计算下一个任务的阻塞超时时间 */
	prvResetNextTaskUnblockTime();
	}

	/* 处理在任务调度器挂起期间，未处理的系统使用节拍
	* 这样可以保证正确地计算阻塞任务的阻塞超时时间
	* 处理方式就是调用相同次数的函数 xTaskIncrementTick()
	*/
	{
	TickType_t xPendedCounts = xPendedTicks;

	if( xPendedCounts > ( TickType_t ) 0U )
	{
	do
	{
	/* 调用函数 xTaskIncrementTick() */
	if( xTaskIncrementTick() != pdFALSE )
	{
	xYieldPending = pdTRUE;
	}
	else
	{
	mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
	}

	--xPendedCounts;
	} while( xPendedCounts > ( TickType_t ) 0U );

	xPendedTicks = 0;
	}
	else
	{
	mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
	}
	}

	/* 根据需要进行任务切换 */
	if( xYieldPending != pdFALSE )
	{
	#if ( configUSE_PREEMPTION != 0 )
	{
	xAlreadyYielded = pdTRUE;
	}
	#endif
	taskYIELD_IF_USING_PREEMPTION();
	}
	else
	{
	mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
	}
	}
	}
	else
	{
	mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
	}
	}
	/* 退出临界区 */
	taskEXIT_CRITICAL();

	return xAlreadyYielded;
	}