【FreeRTOS】中的portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken)有啥用？

已于 2024-09-20 09:53:39 修改
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分类专栏： RTOS 嵌入式 文章标签： portYIELD 中断退出时上文切换作用
于 2024-09-20 09:50:54 首次发布
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1、大家都知道，在中断里，freertos经常有下面的写法，会调用portYIELD_FROM_ISR

BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;
vTaskNotifyGiveFromISR(xTaskToNotify, &xHigherPriorityTaskWoken);	//xHigherPriorityTaskWoken可为NULL
portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken);

2、以前不知道这个portYIELD_FROM_ISR是干啥的，只是知道他可以在退出中断时可以进行上下文切换，具体的有多大用不清楚。

而且看到文档介绍说这个xHigherPriorityTaskWoken参数可以配成NULL，比如下图官方说明：

所以以前总是把这个参数设为NULL，第一个能节省不少代码，第二个方便不少

3、后面遇到一个高性能的项目才发现这个portYIELD_FROM_ISR的作用，从此以后再也不设置为NULL了，

        原来这个切换会在中断退出时直接切换到执行紧急的任务，所以以前设为NULL时，处理数据包只能处理5000包，加上 砖桥月饼 xHigherPriorityTaskWoken 后，可以到10000包，可见作用这么明显，以前真没体会到

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FreeRTOS任务切换分析
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本文是对文章https://freertos.blog.youkuaiyun.com/article/details/51418383的一部分摘录与补充。
【FreeRTOS】中断机制
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在FreeRTOS中，中断是实现实时性必要的操作。一款芯片的中断涉及到硬件触发，软件触发，软件中断处理。所以FreeRTOS的中断机制其实不好单独拿出来看。FreeRTOS关于中断能做到的是提供一套专门在中断服务函数中使用的API,比如：对应 注意：下文有对于指令集的区分，主要以ESP-IDF（RISC-V为例）中断处理主要包括硬件处理部分和软件处理部分(不同的指令集架构有不同)情景假设：用户在系统正在运行Task1时按下按键，此时中断的处理流程如下。以写队列为例。用pxHigherPriorityTask
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在pxHigherPriorityTaskWoken在调用之后有一个任务立即被运行起来，这个时候有一个中断专用的API会将这个值从0设置为1，如果没有任何任务因为中断中调用这个API，而导致状态发生变化那么它就会保持0这个值而不会设置为1，因此在定义和使用这个变量的时候需要将这个变量的初始化值设置为0，如果中断服务程序退出后，底半任务要立即运行起来就需要执行portYIELD_FROM_ISR 这个中断任务切换的上下文，“过程大概四60ms”实际上就是在中断函数中进行的操作，......后续继续更新。
FreeRTOS为什么要区分任务函数和中断函数?
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05-06 1286
在我们之前的学习中，队列，信号量，互斥量，事件组，任务通知，它们都有两套函数，在任务中使用或在中断中使用。
FreeRTOS 切换上下文问题
驱动人生
10-07 175
信号量发送后执行切换上下文操作，实时性增强，仅仅30微秒，从中可以看出，如果我们不主动切换上下文，内核是不知道有信号改变的，这就需要等待内核自己刷新才能响应信号量，内核刷新时间这里是 1000us。在使用 FreeRTOS 情况下发现 CAN 通讯速度没有达到理论速度，相差比较多。发送信号量后不切换上下文，系统响应时间700+微秒，实时性很差。
FreeRTOS_FIQHandler
01-25
### FreeRTOS FIQ Handler 使用方法及示例 #### 定义FIQ中断处理程序 在嵌入式系统中，快速中断请求(FIQ)是一种高优先级的中断机制。对于基于ARM架构并采用FreeRTOS的操作系统而言，定义`FreeRTOS_FIQHandler`函数作为FIQ中断服务例程(ISR)，该ISR需遵循特定格式以便于实时调度器管理。 当发生FIQ时，硬件会自动跳转至`FreeRTOS_FIQHandler`位置执行相应代码片段[^1]： ```c void FreeRTOS_FIQHandler(void) { BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE; /* 清除FIQ标志位 */ /* 执行具体的FIQ响应动作 */ /* 如果有更高优先级的任务被唤醒，则设为pdTRUE */ if (/*条件判断*/) { xHigherPriorityTaskWoken = pdTRUE; } portYIELD_FROM_ISR(xHigherPriorityTaskWoken); } ``` 上述伪码展示了基本框架结构，其中包含了清除FIQ状态、实际业务逻辑以及可能引起上下文切换的通知机制。通过设置变量`xHigherPriorityTaskWoken`来告知内核是否有更紧急的任务等待运行；最后调用`portYIELD_FROM_ISR()`完成潜在的任务切换操作[^2]。 #### 配置FIQ向量表项指向自定义handler 为了让CPU识别新的FIQ handler地址，在启动阶段需要更新异常向量表中的对应条目。这一步骤通常由引导加载程序或初始化部分完成，具体实现依赖于目标平台特性[^3]。 例如，在某些MCU上可以通过修改NVIC寄存器达到目的；而在其他场合下则可能是直接改写位于闪存起始处的一系列指令序列以改变默认行为。无论如何，确保新安装的服务例程能够正确接管后续发生的每一次FIQ事件至关重要。 #### 实际应用场景举例说明 假设有一个传感器数据采集项目需要用到FIQ来进行高效采样。此时可以在每次接收到ADC转换结束通知后触发一次FIQ，并在其内部迅速读取最新数值保存起来供后台分析算法使用。由于整个过程几乎不占用任何额外周期数，因此非常适合对时间敏感型任务的支持[^4]。
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