FreeRTOS学习（三）任务管理

1.任务创建

FreeRTOS 提供了多种任务创建的API，这里主要列举了动态创建和静态创建

1.1 动态创建

任务的创建一般都采用动态的方式，其API涉及的参数如下

BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pvTaskCode,		//任务函数
                        const char * const pcName,		//任务名称
                        const configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,	//堆栈大小
                        void * const pvParameters,		//任务函数的参数
                        UBaseType_t uxPriority,			//任务优先级
                        TaskHandle_t * const pxCreatedTask );//任务句柄

这里捡值得注意的地方解释一下

• 实际申请的堆栈大小是 usStackDepth 的 4 倍
• 任务句柄是一个指针，指向申请的任务控制块 TCB_t 的地址

1.2 静态创建

虽然静态创建方式不常用，但是对比认识下区别，加深对任务创建的理解还是有帮助的。

TaskHandle_t xTaskCreateStatic( TaskFunction_t pxTaskCode,		//任务函数
                                    const char * const pcName,	//任务名称
                                    const uint32_t ulStackDepth,//堆栈大小
                                    void * const pvParameters,	//任务函数的参数 
                                    UBaseType_t uxPriority,		//任务优先级
                                    StackType_t * const puxStackBuffer,	//任务堆栈
                                    StaticTask_t * const pxTaskBuffer )	//任务控制块

一样地，捡重要的说一下

• 说白了，任务堆栈就是个数组，堆栈大小就是数组的大小
• 任务控制块就是个结构体，定义一个结构体指针给任务使用即可

先看下代码里上面两点怎么实现的

#define 		TASK1_STK_SIZE			128		//任务堆栈大小			
StackType_t 	Task1Stack[TASK1_STK_SIZE];		//任务堆栈，实际就是uint32_t型的数值
StaticTask_t	Task1TCB;						//任务控制块，结构体类型
...
TaskHandle_t xTaskCreateStatic( TaskHandler,		
                                "Task1",	
                                TASK1_STK_SIZE,
                                NULL,	
                                1,		
                                Task1Stack,	
                                &Task1TCB );

由此也说明了，静态创建所需的两块内存是由用户定义分配的。

1.3 任务创建过程

这一小节从源码的角度深入了解下任务创建的过程中做了哪些事情。
这里以动态创建为例，其创建过程如下

上面提到一个指针：pxCurrentTCB，比较重要，因为调度器开启的时候就是加载pxCurrentTCB获取第一个任务的TCB。
pxCurrentTCB 指向运行态任务的任务控制块，且永远指向当前优先级最高可运行的任务。

pxCurrentTCB 指针更新的场合有两个

1. 任务创建

在每一次创建任务的时候(不管调度器有没有开启)，都会检查新创建任务的优先级是否比当前高，如果是，就把pxCurrentTCB指向这个任务，然后就可以进行任务切换了。

2. 任务切换

pxCurrentTCB 指向就绪列表中优先级最高的任务。

再来延伸一点，用户创建的任务数不等于实际运行的任务数，因为FreeRTOS还创建了另外两个任务：

1. 空闲任务
2. 定时器服务任务，如果开启宏 configUSE_TIMERS

2.任务删除

2.1 函数接口 API

传入参数为任务句柄，如果要删除的是任务自身，可将参数设置为 NULL。

void vTaskDelete( TaskHandle_t xTaskToDelete )

另外，如果删除的任务是动态创建的，那么这个任务申请的内存将在空闲任务中被释放。

2.2 任务删除过程

任务删除主要涉及列表和内存管理，源码就不在这里分析了，简要过程如下

3.任务挂起与恢复

3.1 函数接口 API

（1）任务挂起

void vTaskSuspend( TaskHandle_t xTaskToSuspend )

（2）任务恢复

void vTaskResume( TaskHandle_t xTaskToResume )

挂起、恢复与删除类似，都是传入要操作的任务句柄，如果要操作的对象为自身，也可传入参数 NULL。

3.2 挂起与恢复过程

任务挂起与恢复的过程可以和删除类比学习，都是对列表进行操作，而且设计到任务切换，但不会像删除任务需要对内存进行处理，简要流程如下：
（1）任务挂起

（2）任务恢复

4.任务相关API

除了以上常用的任务管理API，FreeRTOS还提供了一些函数来设置/获取任务属性和状态。