FreeRTOS学习记录（3）——任务创建与启动总结

对FreeRTOS的使用过程进行精简后会发现，它的整个过程其实非常简单，首先创建任务，其次登记任务，根据任务所登记的位置不断开始执行任务

下面进行详细的解释。

• 创建任务，这个过程中会为任务分配一个任务堆栈，这里边主要存放一些任务的相关信息，如任务的优先级、任务所在的列表等等。如下图这个过程主要分为两部分，其一是填补满一个控制块中的各项内容，其二将控制块中的列表项放在就绪列表中，

• 管理任务，这个过程主要是对于控制块中列表指针的处理，即不断将任务控制块中的列表项指针放在不同的列表中。这个就是任务调度的过程。

1. • 创建任务

Freertos中实现任务创建的函数有两个：静态方法创建任务，动态函数创建任务，这两个函数的具体实现过程在前面的文章中已经有过详细的描述，这里仅仅从函数的使用层面来叙述一下函数的各个参数的用途，以及函数的返回值的说明。

1.1静态方法创建任务

首先描述静态方法创建任务，调用的函数如下

TaskHandle_t xTaskCreateStatic(   TaskFunction_t pxTaskCode,     //任务函数入口
                                  const char * const pcName,     //任务名
                                  const uint32_t ulStackDepth,   //任务栈深度
                                  void * const pvParameters,     //任务函数的参数
                                  UBaseType_t uxPriority,        //任务的优先级
                                  StackType_t * const puxStackBuffer,    //任务的栈地址
                                  StaticTask_t * const pxTaskBuffer )//任务的控制块地址

这个函数其本质是在对任务的控制块pxTaskBuffer中的各项元素进行赋值。下表为简化过的任务控制块结构

如上图，函数xTaskCreateStatic（）需要任务函数、任务名、堆栈深度等七个参数，这个函数的实现过程为

• 将任务的栈地址放入任务控制块的pxStack

• 调用prvInitialiseNewTask（）函数，并带入参数pxTaskCode, pcName, ulStackDepth, pvParameters, uxPriority, &xReturn, pxNewTCB, NULL。该函数会将控制块中的各项参数填满

• 调用prvAddNewTaskToReadyList( )，参数为刚刚处理过的任务控制块。将新建的任务添加到就序列表中。

• 任务创建完毕

1.2 动态方法创建任务

2. • 任务调度

在Cortex-M3架构中，FreeRTOS为了任务启动和任务切换使用了三个异常：SVC、PendSV、SysTick：

SVC（系统服务调用，也称为系统调用）用于任务启动

PendSV（可挂起系统调用）用于完成任务切换

SysTick 用于产生系统节拍时钟，提供一个时间片。

这里需要注意一点，系统提供的定时器使用的是系统时钟，也就是说delay_ms(100)中的100是指100个时钟节拍。

如图中所示，某FreeRTOS系统有任务1至任务3共3个任务，其中任务一、任务二优先级为1，任务三优先级为2，那么，这些如下图所示就是这些任务在就绪任务列表中的存储方式

在调度过程中，系统在ListAready[1]中不断循环执行任务一二，这个时候如果任务一二都进入阻塞，系统会去遍历ListAready[2]、此时当数组在ListAready[2]中找到一个可执行任务任务3就会执行这个任务，这个时候如果任务三也阻塞了，系统就会继续遍历ListAready[3]...；而不论任务三有没有阻塞，此时如果任务一和任务二由阻塞状态转为就绪状态，那么在一个时间片结束后，系统就会去执行任务一二。

3. • 主函数

• 硬件初始化

• 创建开始任务

• 打开调度器

• 执行初始任务

1. 进入临界区

2. 创建任务1、2、3、......、n

3. 删除初始任务

4. 离开临界区

• 开始运行多任务系统