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FreeRTOS之三-任务挂起与恢复及中断管理

发表于
本文字数： 1.5k 阅读时长 ≈ 7 分钟

FreeRTOS任务挂起与恢复

简介

挂起：挂起任务类似暂停，可恢复；删除任务，无法恢复，类似“人死两清”
恢复：恢复被挂起的任务
FromISR：带有FromISR后缀是在中断函数中专用的API函数

对应使用到的API函数：

顾名思义，英文翻译还是很清楚的

vTaskSuspend() 挂起任务
vTaskResume() 恢复被挂起的任务
vTaskResumeFromISR() 在中断中恢复被挂起的任务

任务挂起

任务挂起函数

void vTaskSuspend(TaskHandle_t xTaskToSuspend)

xTaskToSuspend为形参，是挂起任务的任务句柄

任务挂起函数用于挂起任务，使用时需要将将FreeRTOSConfig.h文件中宏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

注意：当传入的参数是NULL，则代表挂起任务自身(当前正在运行的任务)

任务挂起函数内部实现

  1. 获取所要挂起任务的控制块 根据任务句柄获取任务控制块，如果任务句柄为NULL，表示挂起任务本身
  2. 移除所在列表 （将要挂起的任务从相应的状态列表和事件列表中移除）
  3. 插入挂起任务列表 （将待挂起任务的任务状态列表项插入到挂起状态列表末尾）
  4. 判断任务调度器是否运行 （判断任务调度器是否运行，在运行，更新下一次阻塞时间，防止被挂起任务为下一个阻塞超时任务）
  5. 判断待挂起任务是否为当前任务 （如果挂起的是任务自身，且调度器正在运行，需要进行一次任务切换；调度器没有运行，判断挂起任务数是否等于任务总数，是：当前控制块赋值为NULL，否：寻找下一个最高优先级任务）

任务恢复

任务恢复函数

void vTaskResume(TaskHandle_t xTaskToResume)

xTaskToResume为形参，是待恢复任务的任务句柄

使用该函数时需要将FreeRTOSConfig.h文件中宏INCLUDE_vTaskSuspend配置为1

注意：任务无论被vTaskSuspend()挂起多少次，只需在任务中调用vTaskResume()恢复一次就能继续运行，且被恢复的任务会进入就绪态

任务恢复函数(任务中恢复)内部实现

  1. 恢复任务不能是正在运行任务
  2. 判断任务是否在挂起列表中 （是：就会将该任务在挂起列表中移除，将该任务添加到就绪列表中）
  3. 判断恢复任务优先级 （判断恢复的任务优先级是否大于当前正在运行的任务，是的话，执行任务切换）

任务恢复函数介绍(中断中恢复)

BaseType_t xTaskResumeFromISR(TaskHandle_t xTaskToResume)

xTaskToResume为形参，是待恢复任务的任务句柄
返回值为pdTRUE，任务恢复后需要进行任务切换
返回值为pdFALSE，任务恢复后不需要进行任务切换

使用该函数注意要将FreeRTOSConfig.h文件中宏INCLUDE_vTaskSuspend和INCLUDE_xTaskResumeFromISR配置为1

该函数专用于中断服务函数中，用于解挂被挂起任务

注意：中断服务程序中要调用freeRTOS的API函数则中断优先级不能高于FreeRTOS所管理的最高优先级

任务恢复函数(中断中恢复)内部实现

  1. 关闭freertos可管理中断，防止被其他的中断打断，并返回关闭前basepri寄存器的值
  2. 判断是否有挂起任务
  3. 将前面保存的basepri的值，恢复回来
  4. 返回xYieldRequired的值 用于决定是否需要进行任务切换

中断管理

和51单片机上的中断一样，简介略，中断执行机制简单概括为三步：

  1. 中断请求 ：外设产生中断请求(如：GPIO外部中断、定时器中断…)
  2. 响应中断 ：CPU停止执行当前程序，转而执行中断处理程序(ISR)
  3. 退出中断 ：执行完毕，返回被打断的程序处，继续往下执行

中断优先级分组设置

ARM Cortex-M 使用了8位宽的寄存器来配置中断的优先等级，这个寄存器就是中断优先级配置寄存器。但STM32只用了中断优先级配置寄存器的高4位[7:4]，所以STM32提供了最大16级(0~15)的中断优先等级

记得这里在之前看51时确实有点模糊，现在看了正点原子的课程后感觉讲解非常清晰，呵呵，横看成岭侧成峰，远近高低各不同，有时候感觉到困难时，不妨稍作休息换个思路，或许可以柳暗花明又一村

STM32的中断优先级可以分为抢占优先级和子优先级：

抢占优先级 ：抢占优先级的中断可以打断正在执行但抢占优先级低的中断

子优先级 ：当同时发生具有相同抢占优先级的两个中断时，子优先级数小的优先执行

注意 ：中断优先级(抢占优先级和子优先级)数值越小，优先级越高，和任务优先级刚刚好相反，任务是数值大优先

中断优先级一共有5种配置方式，对应着中断优先级分组的5个组：

注意：FreeRTOS中为了方便管理，采用第4号(NVIC_PriorityGroup_4)分配方式
低于configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY优先级的中断里才允许调用FreeRTOS的API函数，厂商决定，5-15
建议将所有优先级位指定为抢占优先级位，方便FreeRTOS管理
中断优先级数值越小越优先，任务优先级数值越大越优先

TBC…

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