FreeRTOS 任务管理核心功能

FreeRTOS 任务管理核心功能

1. 任务的创建

• 函数原型：

  BaseType_t xTaskCreate(
      TaskFunction_t pxTaskCode,      // 任务函数指针
      const char * const pcName,     // 任务名称（唯一性）
      configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth, // 栈深度（单位：字）
      void *pvParameters,            // 任务参数
      UBaseType_t uxPriority,        // 优先级（0~configMAX_PRIORITIES-1）
      TaskHandle_t *pxCreatedTask    // 返回任务句柄
      );
  

• 关键注意事项：

  • ✅ 任务函数必须是无限循环（不可退出），结束时需调用 vTaskDelete(NULL) 删除自身。
  • ✅ 任务名称需唯一，便于调试和跟踪。
  • ⚠️ 栈深度单位是字（Word），需根据局部变量/调用深度精确计算，避免溢出。

2. 任务的删除

• 函数原型：​void vTaskDelete(TaskHandle_t xTask); // 目标任务的句柄

• 关键注意事项：

  • 🔄 删除自身：在任务函数内调用 vTaskDelete(NULL)。
  • ⛔ 确保任务非阻塞：删除前需确认任务未持有锁/未等待资源，否则可能引发死锁。
  • ❗ 句柄不会自动置空：删除后需手动将句柄设为 NULL，防止野指针。

3. 任务的挂起与恢复

• 函数原型：

  void vTaskSuspend(TaskHandle_t xTaskToSuspend);  // 挂起指定任务
  void vTaskResume(TaskHandle_t xTaskToResume);    // 恢复指定任务
  

• 关键注意事项：

  • ⚠️ 资源安全：挂起前确保任务未占用共享资源（如队列、信号量）。
  • 🔄 调度影响：恢复的任务若优先级 ≥ 当前任务，会立即抢占 CPU。
  • ⏳ 阻塞状态：挂起时任务若在等待事件（如延时），恢复后需重新等待。

4. 任务的优先级管理

• 设置优先级函数：

  BaseType_t xTaskPrioritySet(
      TaskHandle_t xTask,           // 目标任务句柄
      UBaseType_t uxNewPriority     // 新优先级
      );
  

• 调度规则：

  • 🔢 优先级范围：0（最低）到 configMAX_PRIORITIES-1（最高）。
  • 🔄 同优先级调度：采用时间片轮转（FIFO），每个任务执行固定时长。
  • ⚡ 动态调整：优先级可运行时修改，适用于自适应系统。

总结与最佳实践

💡 扩展建议：

• 使用 xTaskCreateStatic() 替代 xTaskCreate() 可避免动态内存分配（适用于无堆环境）。
• 优先级反转问题可通过互斥量（Mutex）的优先级继承机制解决。
• 调试时利用 pcTaskGetName() 和 uxTaskPriorityGet() 跟踪任务状态。