FreeRTOS

1、内存管理

C中的堆栈：

FreeRTOS的内存管理接口函数：

        pvPortMalloc、vPortFree分别对应于C中的malloc和free函数

2、任务管理

1.任务状态

        运行(Runing)、非运行(Not_Running)

        非运行：阻塞状态(Blocked)、暂停状态(Suspended)、就绪状态(Ready)

• 阻塞状态(Blocked)：

        处于等待状态，等待两种类型事件

1. 时间相关事件：等待一段时间或者等到某个绝对时间
2. 同步事件：由其他任务或者中断程序产生

• 暂停状态(Suspended)：

        1、任务进入暂停状态，只能通过vTaskSuspend函数

        void vTaskSuspend(TaskHandle_t, vTaskToSuspend);

        vTaskToSuspend表示要暂停的任务，为NULL时表示暂停自己

        2、退出暂停状态，只能由别人操作

        别的任务调用：vTaskResume

        中断程序调用：xTaskResumeFromISR

• 就绪状态(Ready)：

        任务已准备好，随时可以执行

2.Delay函数

• vTaskDelay：至少等待指定个数的Tick Interrupt才能变为就绪状态
• vTaskDelayUntil：等待到指定的绝对时刻，才能变为就绪态

3.空闲任务以及钩子函数

• 空闲任务(IDLE)

    作用：

1. 释放被删除的任务的内存
2. 使得任务调度器必须能够找到一个可以运行的任务

    特点：优先级为0、要么处于就绪态，要么处于运行状态

注意：如果使用vTaskDelete()来删除任务，那么你就要确保空闲任务有机会 执行，否则就无法释放被删除任务的内存

• 空闲任务钩子函数(Idle Task Hook Functions)

   作用：

1. 执行一些低优先级的、后台的、需要连续执行的函数
2. 测量系统的空闲时间
3. 让系统进入省电模式

4.调度算法

        就绪态的任务，可以被调度器挑选出来来回切换运行状态，调度器永远都是挑选最高优先级的就绪态任务并让它进入运行状态

        调度算法即如何确定哪个就绪态的任务可以切换为运行状态

3、同步、互斥、通信

实现同步互斥的内核方法：任务通知、队列、事件组、信号量、互斥量

共同点：操作方法类似，获取/释放、阻塞/唤醒、超时

1.队列

• 队列传输数据：

1. 拷贝：将变量、数据的值复制进队列中
2. 引用：将变量、数据的地址复制进队列中

        无需分配buffer来保存数据，队列中有buffer

        队列空间由FreeRTOS内核分配

        对于有内存保护功能的系统，如果队列使用引用方法，也就是使用地址，必须 确保双方任务对这个地址都有访问权限。使用拷贝方法时，则无此限制：内核有足 够的权限，把数据复制进队列、再把数据复制出队列。

        队列的读写对任务个数没有限制，当多个任务在等待读/写队列的数据，哪个任务先进入就绪状态？

• 优先级最高的任务
• 优先级相同，等待时间最久的任务进入就绪状态

4、中断管理

1、ISR(interrupt service rountine)：中断服务程序

特点：

• 不能进入阻塞状态，需要尽快执行
• 在内核中被调用，执行过程中用户的任务无法执行，ISR优先级高于任务
• 在ISR中调用API，不进行任务切换，而是返回是否任务切换的标志（效率高、程序更可控、可移植性）

2、