FreeRTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的任務(wù)應(yīng)用函數(shù)詳解

更新時(shí)間：2022年04月07日 17:06:33 作者：zhzht19861011

這篇文章主要為大家介紹了FreeRTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的任務(wù)應(yīng)用函數(shù)的解析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步早日升職加薪

1.獲取任務(wù)系統(tǒng)狀態(tài)

1.1函數(shù)描述

         UBaseType_t uxTaskGetSystemState(
                       TaskStatus_t * constpxTaskStatusArray,
                       const UBaseType_tuxArraySize,
                       unsigned long * constpulTotalRunTime );

該函數(shù)向TaskStatus_t結(jié)構(gòu)體填充相關(guān)信息，系統(tǒng)中每一個(gè)任務(wù)的信息都可以填充到TaskStatus_t結(jié)構(gòu)體數(shù)組中，數(shù)組大小由uxArraySize指定。結(jié)構(gòu)體TaskStatus_t定義如下：

typedef struct xTASK_STATUS
{
   /* 任務(wù)句柄*/
   TaskHandle_t xHandle;
   /* 指針，指向任務(wù)名*/
   const signed char *pcTaskName;
   /*任務(wù)ID，是一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的數(shù)字*/
   UBaseType_t xTaskNumber;
   /*填充結(jié)構(gòu)體時(shí)，任務(wù)當(dāng)前的狀態(tài)（運(yùn)行、就緒、掛起等等）*/
   eTaskState eCurrentState;
   /*填充結(jié)構(gòu)體時(shí)，任務(wù)運(yùn)行（或繼承）的優(yōu)先級(jí)。*/
   UBaseType_t uxCurrentPriority;
   /* 當(dāng)任務(wù)因繼承而改變優(yōu)先級(jí)時(shí)，該變量保存任務(wù)最初的優(yōu)先級(jí)。僅當(dāng)configUSE_MUTEXES定義為1有效。*/
   UBaseType_t uxBasePriority;
   /* 分配給任務(wù)的總運(yùn)行時(shí)間。僅當(dāng)宏configGENERATE_RUN_TIME_STATS為1時(shí)有效。*/
   unsigned long ulRunTimeCounter;
   /* 從任務(wù)創(chuàng)建起，堆棧剩余的最小數(shù)量，這個(gè)值越接近0，堆棧溢出的可能越大。 */
   unsigned short usStackHighWaterMark;
}TaskStatus_t;

注意，這個(gè)函數(shù)僅用來(lái)調(diào)試用，調(diào)用此函數(shù)會(huì)掛起所有任務(wù)，直到函數(shù)最后才恢復(fù)掛起的任務(wù)，因此任務(wù)可能被掛起很長(zhǎng)時(shí)間。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏configUSE_TRACE_FACILITY必須設(shè)置為1，此函數(shù)才有效。

1.2參數(shù)描述

pxTaskStatusArray：指向TaskStatus_t類型的結(jié)構(gòu)體數(shù)組。這個(gè)數(shù)組至少要包含1個(gè)元素。RTOS控制的任務(wù)數(shù)量可以使用API函數(shù)uxTaskGetNumberOfTasks()獲取。

uxArraySize：參數(shù)pxTaskStatusArray指向的數(shù)組大小，也就是該數(shù)組的索引數(shù)目。

pulTotalRunTime：如果在文件FreeRTOSConfig.h中設(shè)置宏configGENERATE_RUN_TIME_STATS為1，則該函數(shù)將總運(yùn)行時(shí)間寫入*pulTotalRunTime中。pulTotalRunTime可以設(shè)置為NULL，表示忽略總運(yùn)行時(shí)間。

1.3返回值

被填充的TaskStatus_t結(jié)構(gòu)體數(shù)量。這個(gè)值應(yīng)該等于通過(guò)調(diào)用API函數(shù)uxTaskGetNumberOfTasks()返回的值，但如果傳遞給uxArraySize參數(shù)的值太小，則返回0。

1.4用法舉例

/*本例演示如是使用uxTaskGetSystemState()函數(shù)來(lái)獲取運(yùn)行時(shí)間信息，并將其轉(zhuǎn)化為程序員更易識(shí)別的字符格式，這些轉(zhuǎn)化后的字符保存到pcWriteBuffer中。*/
void vTaskGetRunTimeStats(signed char *pcWriteBuffer )
{
   TaskStatus_t*pxTaskStatusArray;
   volatileUBaseType_t uxArraySize, x;
   unsignedlong ulTotalRunTime, ulStatsAsPercentage;
    /* 防御性代碼，確保字符串有合理的結(jié)束*/
  *pcWriteBuffer = 0x00;
    /* 獲取任務(wù)總數(shù)目*/
  uxArraySize = uxTaskGetNumberOfTasks ();
    /*為每個(gè)任務(wù)的TaskStatus_t結(jié)構(gòu)體分配內(nèi)存，也可以靜態(tài)的分配一個(gè)足夠大的數(shù)組 */
  pxTaskStatusArray = pvPortMalloc( uxArraySize * sizeof( TaskStatus_t ));
    if(pxTaskStatusArray != NULL )
   {
      /*獲取每個(gè)任務(wù)的狀態(tài)信息 */
     uxArraySize = uxTaskGetSystemState( pxTaskStatusArray, uxArraySize,&ulTotalRunTime );
       /* 百分比計(jì)算 */
     ulTotalRunTime /= 100UL;
      /* 避免除零錯(cuò)誤 */
      if(ulTotalRunTime > 0 )
      {
         /* 將獲得的每一個(gè)任務(wù)狀態(tài)信息部分的轉(zhuǎn)化為程序員容易識(shí)別的字符串格式*/
        for( x = 0; x < uxArraySize; x++ )
         {
           /* 計(jì)算任務(wù)運(yùn)行時(shí)間與總運(yùn)行時(shí)間的百分比。*/
           ulStatsAsPercentage = pxTaskStatusArray[ x ].ulRunTimeCounter /ulTotalRunTime;
           if( ulStatsAsPercentage > 0UL )
           {
              sprintf( pcWriteBuffer, "%s\t\t%lu\t\t%lu%%\r\n",
                                pxTaskStatusArray[ x ].pcTaskName,
                                pxTaskStatusArray[ x ].ulRunTimeCounter,
                                ulStatsAsPercentage );
           }
           else
           {
              /* 任務(wù)運(yùn)行時(shí)間不足總運(yùn)行時(shí)間的1%*/
              sprintf( pcWriteBuffer, "%s\t\t%lu\t\t<1%%\r\n",
                                pxTaskStatusArray[ x ].pcTaskName,
                                 pxTaskStatusArray[x ].ulRunTimeCounter );
           }
           pcWriteBuffer += strlen( ( char * ) pcWriteBuffer );
         }
      }
      /* 釋放之前申請(qǐng)的內(nèi)存*/
     vPortFree( pxTaskStatusArray );
   }
}

2.獲取當(dāng)前任務(wù)句柄

2.1函數(shù)描述

TaskHandle_t xTaskGetCurrentTaskHandle(void );

在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle必須設(shè)置為1，此函數(shù)才有效。

2.2返回值

返回當(dāng)前任務(wù)（調(diào)用該函數(shù)的任務(wù)）的句柄。

3.獲取空閑任務(wù)句柄

3.1函數(shù)描述

TaskHandle_t xTaskGetIdleTaskHandle(void );

在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle必須設(shè)置為1，此函數(shù)才有效。

3.2返回值

返回空閑任務(wù)句柄?？臻e任務(wù)在RTOS調(diào)度器啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)創(chuàng)建。

4.獲取任務(wù)堆棧最大使用深度

4.1函數(shù)描述

UBaseType_t uxTaskGetStackHighWaterMark( TaskHandle_t xTask );

任務(wù)的堆?？臻g會(huì)隨著任務(wù)執(zhí)行以及中斷處理而增長(zhǎng)或縮小。該函數(shù)可以返回任務(wù)啟動(dòng)后的最小剩余堆?？臻g。換句話說(shuō)，可以間接估算出一個(gè)任務(wù)最多需要多少堆?？臻g。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 必須設(shè)置成1，此函數(shù)才有效。

4.2參數(shù)描述

xTask：任務(wù)句柄。NULL表示查看當(dāng)前任務(wù)的堆棧使用情況。

4.3返回值

返回最小剩余堆?？臻g，以字為單位。比如一個(gè)32為架構(gòu)處理器，返回值為1表示有4字節(jié)堆?？臻g沒(méi)有使用過(guò)。如果返回值為0，則任務(wù)很可能已經(jīng)發(fā)生了堆棧溢出。

4.4用法舉例

     void vTask1( void * pvParameters )
     {
         UBaseType_tuxHighWaterMark;
         /* 入口處檢測(cè)一次 */
         uxHighWaterMark =uxTaskGetStackHighWaterMark( NULL );
 
         for( ;; )
         {
             /* 正常調(diào)用函數(shù) */
             vTaskDelay( 1000 );
             /* 測(cè)量堆棧使用情況 */
             uxHighWaterMark =uxTaskGetStackHighWaterMark( NULL );
         }
    }

5.獲取任務(wù)狀態(tài)

5.1函數(shù)描述

eTaskState eTaskGetState( TaskHandle_txTask );

返回一個(gè)枚舉類型的任務(wù)狀態(tài)值。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_eTaskGetState必須設(shè)置為1，此函數(shù)才有效。

5.2參數(shù)描述

xTask：任務(wù)句柄

5.3返回值

下表列出返回值和對(duì)應(yīng)的任務(wù)狀態(tài)。

6.獲取任務(wù)描述內(nèi)容

6.1函數(shù)描述

char * pcTaskGetTaskName( TaskHandle_txTaskToQuery );

獲取任務(wù)的描述內(nèi)容，在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_pcTaskGetTaskName必須設(shè)置成1，此函數(shù)才有效。

6.2參數(shù)描述

xTaskToQuery：任務(wù)的句柄。NULL表示獲取當(dāng)前任務(wù)的描述內(nèi)容指針。

6.3返回值

一個(gè)指針，指向任務(wù)描述字符串。

7.獲取系統(tǒng)節(jié)拍次數(shù)

7.1函數(shù)描述

volatile TickType_t xTaskGetTickCount(void );

這個(gè)函數(shù)不能在ISR中調(diào)用。在ISR中用xTaskGetTickCountFromISR()，原型為volatileTickType_t xTaskGetTickCountFromISR( void )。

7.2返回值

返回從vTaskStartScheduler函數(shù)調(diào)用后的系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍次數(shù)。

8.獲取調(diào)度器狀態(tài)

8.1函數(shù)描述

BaseType_t xTaskGetSchedulerState( void);

獲取調(diào)度器當(dāng)前狀態(tài)。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏INCLUDE_xTaskGetSchedulerState或configUSE_TIMERS必須定義為1，此函數(shù)才有效。

8.2返回值

&&&返回值是以下常量之一（定義在task.h）：taskSCHEDULER_NOT_STARTED（未啟動(dòng)）、taskSCHEDULER_RUNNING（正常運(yùn)行）、taskSCHEDULER_SUSPENDED（掛起）。

9.獲取任務(wù)總數(shù)

9.1函數(shù)描述

UBaseType_t uxTaskGetNumberOfTasks(void );

&&&獲取RTOS內(nèi)核當(dāng)前管理的任務(wù)總數(shù)。包含所有就緒、阻塞和掛起狀態(tài)的任務(wù)。對(duì)于一個(gè)刪除的任務(wù)，如果它的堆?？臻g還沒(méi)有被空閑任務(wù)釋放掉，則這個(gè)被刪除的任務(wù)也含在計(jì)數(shù)值中。

9.2返回值

&&&返回RTOS內(nèi)核當(dāng)前管理的任務(wù)總數(shù)。

10.獲取所有任務(wù)詳情

10.1函數(shù)描述

void vTaskList( char *pcWriteBuffer );

&&&將每個(gè)任務(wù)的狀態(tài)、堆棧使用情況等以字符的形式保存到參數(shù)pcWriteBuffer指向的區(qū)域。vTaskList()函數(shù)調(diào)用usTaskGetSystemState()函數(shù)，然后將得到的信息格式化為程序員易讀的字符形式。輸出的內(nèi)容例子如下圖所示，圖中State一欄中，B表示阻塞、R表示就緒、D表示刪除（等待清除內(nèi)存）、S表示掛起或阻塞。

&&&注意，調(diào)用這個(gè)函數(shù)會(huì)掛起所有任務(wù)，這一過(guò)程可能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，因此本函數(shù)僅在調(diào)試時(shí)使用。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏configUSE_TRACE_FACILITY和configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS必須定義為1，此函數(shù)才有效。

10.2參數(shù)描述

pcWriteBuffer：任務(wù)的信息會(huì)寫入這個(gè)緩沖區(qū)，為ASCII表單形式。這個(gè)緩沖區(qū)要足夠大，以容納生成的報(bào)告，每個(gè)任務(wù)大約需要40個(gè)字節(jié)。

11.獲取任務(wù)運(yùn)行時(shí)間

11.1函數(shù)描述

void vTaskGetRunTimeStats( char*pcWriteBuffer );

這個(gè)函數(shù)用于統(tǒng)計(jì)每個(gè)任務(wù)的運(yùn)行時(shí)間。要使用這個(gè)函數(shù)必須滿足一些條件，那就是必須有一個(gè)用于時(shí)間統(tǒng)計(jì)的定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，這個(gè)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的精度要至少大于10倍的系統(tǒng)節(jié)拍周期。這個(gè)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的配置以及獲取定時(shí)時(shí)間是由兩個(gè)宏定義實(shí)現(xiàn)的，這兩個(gè)宏一般在文件FreeRTOSConfig.h中定義。配置定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的宏為portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS()，獲取定時(shí)時(shí)間的宏為portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE。實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)宏定義后，還必須在文件FreeRTOSConfig.h中將宏configGENERATE_RUN_TIME_STATS和configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS設(shè)置為1，此API函數(shù)才有效。

&&&這個(gè)API函數(shù)調(diào)用usTaskGetSystemState()函數(shù)獲取每個(gè)任務(wù)的狀態(tài)信息，并把其中的運(yùn)行時(shí)間格式化為程序員易讀的字符形式，并將這些信息保存到參數(shù)pcWriteBuffer指向的區(qū)域。

&&&注意，調(diào)用這個(gè)函數(shù)會(huì)掛起所有任務(wù)，這一過(guò)程可能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，因此本函數(shù)僅在調(diào)試時(shí)使用。

11.2參數(shù)描述

pcWriteBuffer：任務(wù)的運(yùn)行時(shí)間信息會(huì)寫入這個(gè)緩沖區(qū)，為ASCII表單形式。這個(gè)緩沖區(qū)要足夠大，以容納生成的報(bào)告，每個(gè)任務(wù)大約需要40個(gè)字節(jié)。

11.3用法舉例

&&&以lpc17xx系列為控制為例，我們使用定時(shí)器0來(lái)作為統(tǒng)計(jì)基準(zhǔn)時(shí)鐘。

11.3.1使能函數(shù)宏

&&&在文件FreeRTOSConfig.h中，設(shè)置宏configGENERATE_RUN_TIME_STATS和configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS為1，

11.3.2定時(shí)初始化定時(shí)器代碼

void vConfigureTimerForRunTimeStats( void )
{
    /* 使能定時(shí)器0的外設(shè)電源，配置外設(shè)時(shí)鐘 */
    PCONP |= 0x02UL;
    PCLKSEL0 = (PCLKSEL0& (~(0x3<<2))) | (0x01 << 2);
    /* 復(fù)位定時(shí)器 0 */
    T0TCR = 0x02;
    /* 作為計(jì)數(shù)器 */
    T0CTCR = 0x00;
    /* 預(yù)分頻，設(shè)置合適的分辨率即可 */
    T0PR =  ( configCPU_CLOCK_HZ / 10000UL ) - 1UL;
    /* 啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 */
    T0TCR = 0x01;
}

11.3.3定義配置定時(shí)器和獲取定時(shí)時(shí)間宏

&&&在文件FreeRTOSConfig.h中，定義下列代碼：

extern void vConfigureTimerForRunTimeStats( void );
#define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() vConfigureTimerForRunTimeStats()
#defineportGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE() T0TC

12.設(shè)置任務(wù)標(biāo)簽值

12.1函數(shù)描述

       voidvTaskSetApplicationTaskTag( TaskHandle_t xTask,
                        TaskHookFunction_tpxTagValue );

&&&可以給每個(gè)任務(wù)分配一個(gè)標(biāo)簽值。這個(gè)值一般用于應(yīng)用程序，RTOS內(nèi)核不會(huì)使用。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏configUSE_APPLICATION_TASK_TAG必須設(shè)置為1，此函數(shù)才有效。

12.2參數(shù)描述

xTask：任務(wù)句柄。NULL表示當(dāng)前任務(wù)。pxTagValue：要分配給任務(wù)的標(biāo)簽值。這是一個(gè)TaskHookFunction_t類型的函數(shù)指針，但也可以給任務(wù)標(biāo)簽分配任意的值。

注：TaskHookFunction_t原型定義：typedef BaseType_t (*TaskHookFunction_t)(void * )

12.3用法舉例

/* 在這個(gè)例子中，給任務(wù)設(shè)置一個(gè)整形標(biāo)簽值。例子中使用了RTOS跟蹤鉤子宏。*/
void vATask( void *pvParameters )
{
  /* 為自己的標(biāo)簽分配一個(gè)整形值 */
 vTaskSetApplicationTaskTag( NULL, ( void * ) 1 );
  for( ;; )
  {
    /* 任務(wù)主體代碼 */
  }
}
/*****************************************************************************/
/*在這個(gè)任務(wù)中，給任務(wù)設(shè)置一個(gè)函數(shù)標(biāo)簽值。首先定義一個(gè)回調(diào)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)必須聲明為TaskHookFunction_t類型。 */
static BaseType_t prvExampleTaskHook( void * pvParameter )
{
  /* 這里為用戶定義代碼 –可能是記錄數(shù)據(jù)、更新任務(wù)狀態(tài)值等。*/
  return 0;
}
/* 將回調(diào)函數(shù)設(shè)置為任務(wù)的標(biāo)簽值。 */
void vAnotherTask( void *pvParameters )
{
  /* 注冊(cè)回調(diào)函數(shù)*/
 vTaskSetApplicationTaskTag( NULL, prvExampleTaskHook );
  for( ;; )
  {
     /* 任務(wù)主體代碼 */
  }
}
/* 每當(dāng)任務(wù)切換時(shí)，會(huì)調(diào)用xTaskCallApplicationTaskHook 函數(shù)（見(jiàn)14.）。 */
#define traceTASK_SWITCHED_OUT() xTaskCallApplicationTaskHook(pxCurrentTCB,0 )

13.獲取任務(wù)標(biāo)簽值

13.1函數(shù)描述

TaskHookFunction_txTaskGetApplicationTaskTag( TaskHandle_t xTask );

返回分配給任務(wù)的標(biāo)簽值。程序員定義標(biāo)簽值，RTOS內(nèi)核通常不會(huì)訪問(wèn)標(biāo)簽值。

函數(shù)僅對(duì)高級(jí)用戶使用。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏configUSE_APPLICATION_TASK_TAG必須設(shè)置為1，此函數(shù)才有效。

13.2參數(shù)描述

xTask：任務(wù)句柄。NULL表示當(dāng)前任務(wù)。

13.3返回值

返回指定任務(wù)的標(biāo)簽值。

14.執(zhí)行任務(wù)的應(yīng)用鉤子函數(shù)

14.1函數(shù)描述

         BaseType_txTaskCallApplicationTaskHook(
                                   TaskHandle_txTask,
                                   void*pvParameter );

可以為每個(gè)任務(wù)分配一個(gè)標(biāo)簽值，當(dāng)這個(gè)值是一個(gè)TaskHookFunction_t類型函數(shù)指針時(shí)，相當(dāng)于應(yīng)用程序向任務(wù)注冊(cè)了一個(gè)回調(diào)函數(shù)，而API函數(shù)xTaskCallApplicationTaskHook用來(lái)調(diào)用這個(gè)回調(diào)函數(shù)。

一般這個(gè)函數(shù)配合RTOS跟蹤鉤子宏使用，見(jiàn)12.設(shè)置任務(wù)標(biāo)簽值一節(jié)的用法舉例。

14.2參數(shù)描述

xTask：任務(wù)句柄。NULL表示當(dāng)前任務(wù)。pvParameter：作為參數(shù)傳遞給應(yīng)用鉤子函數(shù)

15.設(shè)置線程本地存儲(chǔ)指針

15.1函數(shù)描述

       void vTaskSetThreadLocalStoragePointer(TaskHandle_t xTaskToSet,
                                       BaseType_t xIndex,
                                        void*pvValue )

此函數(shù)僅用于高級(jí)用戶。

線程本地存儲(chǔ)允許應(yīng)用程序在任務(wù)的控制塊中存儲(chǔ)一些值，每個(gè)任務(wù)都有自己獨(dú)立的儲(chǔ)存空間。

比如，許多庫(kù)函數(shù)都包含一個(gè)叫做errno的全局變量。某些庫(kù)函數(shù)使用errno返回庫(kù)函數(shù)錯(cuò)誤信息，應(yīng)用程序檢查這個(gè)全局變量來(lái)確定發(fā)生了那些錯(cuò)誤。在單線程程序中，將errno定義成全局變量是可以的，但是在多線程應(yīng)用中，每個(gè)線程（任務(wù)）必須具有自己獨(dú)有的errno值，否則，一個(gè)任務(wù)可能會(huì)讀取到另一個(gè)任務(wù)的errno值。

FreeRTOS提供了一個(gè)靈活的機(jī)制，使得應(yīng)用程序可以使用線程本地存儲(chǔ)指針來(lái)讀寫線程本地存儲(chǔ)。在文件FreeRTOSConfig.h中，宏configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS指定每個(gè)任務(wù)線程本地存儲(chǔ)指針數(shù)組的大小。API函數(shù)vTaskSetThreadLocalStoragePointer()用于向指針數(shù)組中寫入值，API函數(shù)pvTaskGetThreadLocalStoragePointer()用于從指針數(shù)組中讀取值。

15.2參數(shù)描述

xTaskToSet：任務(wù)句柄。NULL表示當(dāng)前任務(wù)。

xIndex：寫入到線程本地存儲(chǔ)數(shù)組的索引號(hào)，線程本篤存儲(chǔ)數(shù)組的大小由宏configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS設(shè)定，該宏在文件FreeRTOSConfig.h中。

pvValue：寫入到指定索引地址的數(shù)據(jù)值

15.3用法舉例

&&參見(jiàn)16.獲取線程本地存儲(chǔ)指針一節(jié)。

16.讀取線程本地存儲(chǔ)指針

16.1函數(shù)描述

         void*pvTaskGetThreadLocalStoragePointer(
                                 TaskHandle_txTaskToQuery,
                                 BaseType_txIndex );

此函數(shù)僅用于高級(jí)用戶。從線程本地存儲(chǔ)指針數(shù)組中讀取值。更詳細(xì)描述見(jiàn)15.設(shè)置線程本地存儲(chǔ)指針一節(jié)。

16.2參數(shù)描寫

xTaskToQuery：任務(wù)句柄。NULL表示當(dāng)前任務(wù)。

16.3返回值

返回一個(gè)指針，這個(gè)指針存儲(chǔ)在線程本地存儲(chǔ)指針數(shù)組中，數(shù)組索引由參數(shù)xIndex指定。

16.4用法舉例

16.4.1存儲(chǔ)一個(gè)整形數(shù)

uint32_tulVariable;
/* 向當(dāng)前任務(wù)的線程本地存儲(chǔ)數(shù)組下標(biāo)為1的位置寫入一個(gè)指向32位常量值的指針。*/
vTaskSetThreadLocalStoragePointer(NULL, 1, ( void * ) 0x12345678 );
/*向當(dāng)前任務(wù)的線程本地存儲(chǔ)數(shù)組下標(biāo)為0的位置寫入一個(gè)指向32整形值的指針*/
ulVariable= ERROR_CODE;
vTaskSetThreadLocalStoragePointer(NULL, 0, ( void * ) ulVariable );
/*從當(dāng)前任務(wù)的線程本地存儲(chǔ)數(shù)組下標(biāo)為5的位置讀取出一個(gè)指針并賦值給32位整形變量。*/
ulVariable= ( uint32_t ) pvTaskGetThreadLocalStoragePointer( NULL, 5 );

16.4.2存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)提

typedefstruct
{
    uint32_t ulValue1;
    uint32_t ulValue2;
}xExampleStruct;
xExampleStruct*pxStruct;
/*為結(jié)構(gòu)體分配內(nèi)存*/
pxStruct= pvPortMalloc( sizeof( xExampleStruct ) );
/*為結(jié)構(gòu)體成員賦值*/
pxStruct->ulValue1= 0;
pxStruct->ulValue2= 1;
/*向當(dāng)前任務(wù)的線程本地存儲(chǔ)數(shù)組下標(biāo)為0的位置寫入一個(gè)指向結(jié)構(gòu)體變量的指針*/
vTaskSetThreadLocalStoragePointer(NULL, 0, ( void * ) pxStruct );
/*從當(dāng)前任務(wù)的線程本地存儲(chǔ)數(shù)組下標(biāo)為0的位置讀取出一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針*/
pxStruct= ( xExampleStruct * ) pvTaskGetThreadLocalStoragePointer( NULL, 0 );

17.設(shè)置超時(shí)狀態(tài)

17.1函數(shù)描述

void vTaskSetTimeOutState( TimeOut_t *const pxTimeOut );

此函數(shù)僅用于高級(jí)用戶，通常與API函數(shù)xTaskCheckForTimeOut()共同使用。

任務(wù)因?yàn)榈却呈录M(jìn)入阻塞狀態(tài)，通常情況下任務(wù)會(huì)設(shè)置一個(gè)等待超時(shí)周期。如果在等待事件超時(shí)，任務(wù)會(huì)退出阻塞狀態(tài)。想象一個(gè)這樣的應(yīng)用，某任務(wù)等待一個(gè)事件而進(jìn)入阻塞狀態(tài)，但是事件遲遲不發(fā)生，超時(shí)后任務(wù)退出阻塞狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。假如任務(wù)等待的事件仍然沒(méi)有發(fā)生，則任務(wù)又會(huì)阻塞在該事件下。只要任務(wù)等待的事件一直不發(fā)生，這個(gè)任務(wù)進(jìn)入阻塞然后超時(shí)退出阻塞，再進(jìn)入阻塞的循環(huán)就會(huì)一直存在。是不是可以設(shè)定一個(gè)總超時(shí)時(shí)間，只要總阻塞時(shí)間大于這個(gè)總超時(shí)時(shí)間，則可以結(jié)束這個(gè)任務(wù)或進(jìn)行相應(yīng)記錄？freeRTOS提供了兩個(gè)API函數(shù)來(lái)完成這個(gè)功能，這就是vTaskSetTimeOutState()和xTaskCheckForTimeOut()。

vTaskSetTimeOutState()函數(shù)用于設(shè)置初始條件，之后調(diào)用xTaskCheckForTimeOut()函數(shù)檢查任務(wù)總阻塞時(shí)間是否超過(guò)總超時(shí)時(shí)間，如果沒(méi)有超過(guò)，則調(diào)整剩余的超時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器。

17.2參數(shù)描述

pxTimeOut：指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針，該結(jié)構(gòu)體用來(lái)保存確定超時(shí)是否發(fā)生的必要信息。vTaskSetTimeOutState()函數(shù)會(huì)設(shè)置結(jié)構(gòu)體的成員。

17.3用法舉例

參見(jiàn)18.超時(shí)檢測(cè)。

18.超時(shí)檢測(cè)

18.1函數(shù)描述

         BaseType_t xTaskCheckForTimeOut(TimeOut_t * const pxTimeOut,
                                 TickType_t* const pxTicksToWait );

此函數(shù)僅用于高級(jí)用戶，通常與API函數(shù)vTaskSetTimeOutState共同使用。

詳細(xì)描述見(jiàn)17.設(shè)置超時(shí)狀態(tài)。

18.2參數(shù)描述

pxTimeOut：指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針。該結(jié)構(gòu)體保存確定超時(shí)是否發(fā)生的必要信息。使用API函數(shù)vTaskSetTimeOutState初始化該結(jié)構(gòu)體。

pxTicksToWait：TickType_t指針，指向的變量保存總超時(shí)時(shí)間。

18.3返回值

pdTRUE：總超時(shí)發(fā)生pdFALSE：總超時(shí)未發(fā)生

18.4用法舉例

/* 函數(shù)用于從RX緩沖區(qū)中接收uxWantedBytes字節(jié)數(shù)據(jù)，RX緩沖區(qū)由UART中斷填充。如果RX緩沖區(qū)沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)，則任務(wù)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到RX緩沖區(qū)有足夠數(shù)據(jù)或者發(fā)生超時(shí)。如果超時(shí)后仍然沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)，則任務(wù)會(huì)再次進(jìn)入阻塞狀態(tài)，xTaskCheckForTimeOut()函數(shù)用于重新計(jì)算總超時(shí)時(shí)間以確保總阻塞狀態(tài)時(shí)間不超過(guò)MAX_TIME_TO_WAIT。如果總阻塞狀態(tài)時(shí)間大于了總超時(shí)時(shí)間，則不管RX緩沖區(qū)是否有充足數(shù)據(jù)，都將這些數(shù)據(jù)讀出來(lái)。
 */
size_txUART_Receive( uint8_t *pucBuffer, size_t uxWantedBytes )
{
    size_t uxReceived = 0;
    TickType_t xTicksToWait = MAX_TIME_TO_WAIT;
    TimeOut_t xTimeOut;
    /* 初始化結(jié)構(gòu)體變量xTimeOut。*/
   vTaskSetTimeOutState( &xTimeOut );
   /* 無(wú)限循環(huán)，直到緩沖區(qū)包含足夠的數(shù)據(jù)或者阻塞超時(shí)發(fā)生。*/
   while( UART_bytes_in_rx_buffer(pxUARTInstance ) < uxWantedBytes )
   {
      /* RX緩沖區(qū)沒(méi)有足夠多的數(shù)據(jù)，表示任務(wù)已經(jīng)進(jìn)入過(guò)一次阻塞狀態(tài)。調(diào)用API函數(shù)xTaskCheckForTimeOut檢查總阻塞時(shí)間是否超過(guò)總超時(shí)時(shí)間，如果沒(méi)有，則調(diào)整剩余的總超時(shí)時(shí)間。*/
      if( xTaskCheckForTimeOut( &xTimeOut,&xTicksToWait ) != pdFALSE )
      {
         /* 如果總阻塞時(shí)間大于總超時(shí)時(shí)間，則退出這個(gè)循環(huán) */
         break;
      }
       /* 在等待了xTicksToWait個(gè)系統(tǒng)節(jié)拍周期后，向接收中斷發(fā)出通知，需要更多數(shù)據(jù)。
*/
      ulTaskNotifyTake( pdTRUE, xTicksToWait );
   }
     /*從RX緩沖區(qū)讀取uxWantedBytes個(gè)字節(jié)并放到pucBuffer緩沖區(qū)。*/
    uxReceived = UART_read_from_receive_buffer(pxUARTInstance,  pucBuffer,  uxWantedBytes );
     return uxReceived;
}

以上就是FreeRTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的任務(wù)應(yīng)用函數(shù)詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于FreeRTOS任務(wù)應(yīng)用函數(shù)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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