RTOS学习笔记--FreeRTOS的列表和列表项

最新推荐文章于 2025-05-01 22:30:32 发布
最新推荐文章于 2025-05-01 22:30:32 发布
阅读量607 收藏 6
点赞数 2
分类专栏： RTOS学习笔记 文章标签： stm32 c++
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ciqujinnian_/article/details/129127554
版权

RTOS学习笔记–FreeRTOS的列表和列表项

本文基于正点原子RTOS开发指南，笔记自用，获取详细信息请关注正点原子官方账号

列表和列表项的简介

列表是 FreeRTOS 中的一个数据结构，概念上和链表有点类似，列表被用来跟踪 FreeRTOS中的任务。

列表项就是列表项中的项目，相当于链表中的节点

在这里插入图片描述

注意以下几点

  1. 列表相当于链表，列表项相当于节点，FreeRTOS 中的列表是一个双向环形链表
  2. 列表的特点：列表项间的地址非连续的，是人为的连接到一起的。列表项的数目是由后期添加的个数决定的，随时可以改变
  3. 数组的特点：数组成员地址是连续的，数组在最初确定了成员数量后期无法改变

在OS中任务的数量是不确定的，并且任务状态是会发生改变的，所以非常适用列表(链表)这种数据结构

RTOS中列表项的实现

在list.c 和list.h中

typedef struct xLIST
{
    	listFIRST_LIST_INTEGRITY_CHECK_VALUE			/* 校验值 */
    	volatile UBaseType_t uxNumberOfItems;			/* 列表中的列表项数量 */
   		ListItem_t * configLIST_VOLATILE pxIndex		/* 用于遍历列表项的指针 */
    	MiniListItem_t xListEnd					/* 末尾列表项 */
    	listSECOND_LIST_INTEGRITY_CHECK_VALUE		/* 校验值 */
} List_t;

  1. 在该结构体中， 包含了两个宏，listFIRST_LIST_INTEGRITY_CHECK_VALUE listSECOND_LIST_INTEGRITY_CHECK_VALUE 这两个宏是确定的已知常量， FreeRTOS通过检查这两个常量的值，来判断列表的数据在程序运行过程中，是否遭到破坏 ，该功能一般用于调试， 默认是不开启

  2. 成员uxNumberOfItems，用于记录列表中列表项的个数（不包含 xListEnd

  3. 成员 pxIndex 用于指向列表中的某个列表项，一般用于遍历列表中的所有列表项

  4. 成员变量 xListEnd 是一个迷你列表项，排在最末尾
    其结构如下，

在这里插入图片描述

列表项

列表项列表中用于存放数据的地方，在list.h文件中，关于列表项相关结构体的定义如下

struct xLIST_ITEM
{
    listFIRST_LIST_ITEM_INTEGRITY_CHECK_VALUE			/* 用于检测列表项的数据完整性 */
    configLIST_VOLATILE TickType_t xItemValue				/* 列表项的值 */
    struct xLIST_ITEM * configLIST_VOLATILE pxNext		/* 下一个列表项 */
    struct xLIST_ITEM * configLIST_VOLATILE pxPrevious		/* 上一个列表项 */
    void * pvOwner											/* 列表项的拥有者 */
    struct xLIST * configLIST_VOLATILE pxContainer; 			/* 列表项所在列表 */
    listSECOND_LIST_ITEM_INTEGRITY_CHECK_VALUE			/* 用于检测列表项的数据完整性 */
};
typedef struct xLIST_ITEM ListItem_t;

  • 成员变量xItemValue为列表项的值，这个值多用于按升序对列表中的列表项进行排序，如下图所示，新增一个列表项 值为5，按照值对齐升序排列，所
    在这里插入图片描述

  • 成员变量 pxNext 和 pxPrevious 分别用于指向列表中列表项的下一个列表项和上一个列表项

  • 成员变量 pxOwner 用于指向包含列表项的对象（通常是任务控制块）

  • 成员变量 pxContainer 用于指向列表项所在列表。

列表项结构示意图

列表项就是用来存放数据的
在这里插入图片描述

mini列表项

迷你列表项也是列表项，但迷你列表项仅用于标记列表的末尾和挂载其他插入列表中的列表项

struct xMINI_LIST_ITEM
{
    	listFIRST_LIST_ITEM_INTEGRITY_CHECK_VALUE 			/* 用于检测数据完整性 */
	configLIST_VOLATILE TickType_t xItemValue;				/* 列表项的值 */
    	struct xLIST_ITEM * configLIST_VOLATILE pxNext;		/* 上一个列表项 */
   	struct xLIST_ITEM * configLIST_VOLATILE pxPrevious; 		/* 下一个列表项 */
};
typedef struct xMINI_LIST_ITEM MiniListItem_t;
  1. 成员变量 xItemValue 为列表项的值，这个值多用于按升序对列表中的列表项进行排序
  2. 成员变量 pxNext 和 pxPrevious 分别用于指向列表中列表项的下一个列表项和上一个列表项
  3. 迷你列表项只用于标记列表的末尾和挂载其他插入列表中的列表项，因此不需要成员变量 pxOwner 和 pxContainer，以节省内存开销

列表项相关API的介绍

函数描述
vListInitialise()初始化列表
vListInitialiseItem()初始化列表项
vListInsertEnd()列表末尾插入列表项
vListInsert()列表插入列表项 按照升序插入
uxListRemove()列表移除列表项
初始化列表
void vListInitialise(List_t * const pxList){
	
	/*  初始化时，列表中只有 xListEnd，因此 pxIndex 指向 xListEnd */
	pxList->pxIndex = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd );
	
	/* xListEnd 的值初始化为最大值，用于列表项升序排序时，排在最后 */
	pxList->xListEnd.xItemValue = portMAX_DELAY;
	
	/* 初始化时，列表中只有 xListEnd，因此上一个和下一个列表项都为 xListEnd 本身 */
	pxList->xListEnd.pxNext = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd );
    pxList->xListEnd.pxPrevious = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd );	
	
	/* 初始化时，列表中的列表项数量为 0（不包含 xListEnd） */
	pxList->uxNumberOfItems = ( UBaseType_t ) 0U;

    /* 初始化时，列表中的列表项数量为 0（不包含 xListEnd） */
	listSET_LIST_INTEGRITY_CHECK_1_VALUE( pxList );
    listSET_LIST_INTEGRITY_CHECK_2_VALUE( pxList );
}

初始化后的列表结构如图所示
在这里插入图片描述

初始化列表项
void vListInitialiseItem( ListItem_t * const pxItem ){
    /* 初始化时，列表项所在列表设为空 */
    pxItem->pxContainer = NULL;
    
    /* 初始化用于检测列表项数据完整性的校验值 */
	listSET_FIRST_LIST_ITEM_INTEGRITY_CHECK_VALUE( pxItem);	 
    listSET_SECOND_LIST_ITEM_INTEGRITY_CHECK_VALUE( pxItem );
}

结构图

在这里插入图片描述

插入数据，按值升序方式
/*函数介绍：pxList要插入的列表 pxNewListItem：要插入该列表的列表项*/
void vListInsert( List_t * const pxList, ListItem_t * const pxNewListItem ) 
{
 	ListItem_t * pxIterator; 
    /* 获取列表项的数值依据数值升序排列 */
	const TickType_t  xValueOfInsertion  =  pxNewListItem->xItemValue; 	
    
    /* 检查参数是否正确 */
	listTEST_LIST_INTEGRITY( pxList ); 
    
    /* 如果待插入列表项的值为最大值 */ 
	listTEST_LIST_ITEM_INTEGRITY( pxNewListItem ); 				
	if( xValueOfInsertion == portMAX_DELAY )
 	{ 
        /* 插入的位置为列表 xListEnd 前面 */ 
		pxIterator = pxList->xListEnd.pxPrevious; 				
	} else 
	{
        /*遍历列表中的列表项，找到插入的位置*/ 
		for(  pxIterator = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd ); 			
		         pxIterator->pxNext->xItemValue <= xValueOfInsertion; 
		         pxIterator = pxIterator->pxNext  ) { }
	} 
    /* 将待插入的列表项插入指定位置 */ 
	pxNewListItem->pxNext = pxIterator->pxNext;					
 	pxNewListItem->pxNext->pxPrevious = pxNewListItem; 
	pxNewListItem->pxPrevious = pxIterator; 
	pxIterator->pxNext = pxNewListItem; 
    
    /* 更新待插入列表项所在列表 */ 
	pxNewListItem->pxContainer = pxList; 		
    
    /* 更新列表中列表项的数量 */ 
	( pxList->uxNumberOfItems )++;							
}

其结构图及代码实现如下

在这里插入图片描述

插入数据，以末尾的方式插入
/*插入参数：pxListu 要插入的列表 pxNewListItem：要插入的列表项 */
void vListInsertEnd (  List_t * const pxList ,   ListItem_t * const pxNewListItem  )
{
	 省略部分非关键代码 …
     /* 获取列表 pxIndex 指向的列表项 */
     ListItem_t * const pxIndex = pxList->pxIndex;
     
     /* 更新待插入列表项的指针成员变量 */
     pxNewListItem->pxNext = pxIndex;
     pxNewListItem->pxPrevious = pxIndex->pxPrevious;
     
     /* 更新列表中原本列表项的指针成员变量 */
     pxIndex->pxPrevious->pxNext = pxNewListItem;
     pxIndex->pxPrevious = pxNewListItem;
     
	/* 更新待插入列表项的所在列表成员变量 */
	pxNewListItem->pxContainer = pxList;
	
	/* 更新列表中列表项的数量 */
	( pxList->uxNumberOfItems )++;
}

其结构如下所示

在这里插入图片描述

移除数据
/* pxItemToRemove:要移除的列表项，因为可以通过当前列表项找到其所属的列表*/
/*返回值 剩余的列表项的数量*/
UBaseType_t uxListRemove( ListItem_t * const pxItemToRemove ) 
{
	List_t * const pxList = pxItemToRemove->pxContainer; 

    /*从列表中移除列表项 */
	pxItemToRemove->pxNext->pxPrevious = pxItemToRemove->pxPrevious;
	pxItemToRemove->pxPrevious->pxNext = pxItemToRemove->pxNext; 	
 	/*如果 pxIndex 正指向待移除的列表项 */
    
	if( pxList->pxIndex == pxItemToRemove ) 
	{
        /*pxIndex 指向上一个列表项*/ 
	 	pxList->pxIndex = pxItemToRemove->pxPrevious;
	} else 
	{ 
		mtCOVERAGE_TEST_MARKER(); 
	} 

    /*将待移除的列表项的所在列表指针清空*/ 
	pxItemToRemove->pxContainer = NULL; 
    
	/*更新列表中列表项的数量*/ 
	( pxList->uxNumberOfItems )--; 
	
    /*返回移除后的列表中列表项的数量*/ 
	return pxList->uxNumberOfItems; 
}

结构图示
在这里插入图片描述

  1. item2的上一个的下一个 指向item2的下一个
  2. item2 的下一个的上一个 指向item2 的上一个
  3. 当前列表项指针指向上一个列表项
  4. 清空列表项所指向的列表
  5. 将列表的数量减1
  6. 返回列表项数目
代码演示
/**************************结束***************************/

/*****************第五步：列表项3插入列表******************/
项目				地址
TestList->xListEnd->pxNext	0x200000b8
TestListItem1->pxNext		0x200000cc
TestListItem2->pxNext		0x200000e0
TestListItem3->pxNext		0x200000ac
TestList->xListEnd->pxPrevious	0x200000e0
TestListItem1->pxPrevious		0x200000ac
TestListItem2->pxPrevious		0x200000b8
TestListItem3->pxPrevious		0x200000cc
/**************************结束***************************/

/*******************第六步：移除列表项2********************/
项目				地址
TestList->xListEnd->pxNext	0x200000b8
TestListItem1->pxNext		0x200000e0
TestListItem3->pxNext		0x200000ac
TestList->xListEnd->pxPrevious	0x200000e0
TestListItem1->pxPrevious		0x200000ac
TestListItem3->pxPrevious		0x200000b8
/**************************结束***************************/

/****************第七步：列表末尾添加列表项2****************/
项目				地址
TestList->pxIndex		0x200000b8
TestList->xListEnd->pxNext	0x200000cc
TestListItem1->pxNext		0x200000e0
TestListItem2->pxNext		0x200000b8
TestListItem3->pxNext		0x200000ac
TestList->xListEnd->pxPrevious	0x200000e0
TestListItem1->pxPrevious		0x200000cc
TestListItem2->pxPrevious		0x200000ac
TestListItem3->pxPrevious		0x200000b8
/************************实验结束***************************/
4.FreeRTOS学习笔记-消息队列
Car12
01-16 1163
消息队列 传输的数据不定长 支持先进先出FIFO,同时支持后进先出LIFO 均支持超时机制。 每个消息队列都与消息空间在同一段连续的内存空间中 消息队列的大小是消息队列控制块大小+（单个消息空间大小 * 消息队列长度） 任务或者中断服务程序都可以给消息队列发送消息 超时发送，超时发送失败返回 errQUEUE_FULL 发送紧急消息，就是放在队列头部 支持 消息读超时 包含头文件 #include <queue.h> 消息队列运作模型 读消息的3中情况 有就取出，没有 扭头就走 没
8.FreeRTOS学习笔记-软件定时器
Car12
11-18 1107
基本概念 软件定时器的回调函数类似硬件的中断服务函数，所以，回调函数也要快进快出，而且回调函数中不能有任何阻塞任务运行的情况，例如不可以使用vTaskDelay() FreeRTOS 提供的软件定时器支持单次模式和周期模式 FreeRTOS 通过一个 prvTimerTask 任务（也叫守护任务 Daemon）管理软定时器 只有设置 FreeRTOSConfig.h 中的宏定义 **configUSE_TIMERS **设置为 1 ，将相关代码编译进来 以系统节拍周期为计时单位 定时器消息队列的长度由宏
FreeRTOS(六)——列表与列表项
pg的博客
07-07 858
列表与列表项简介 列表和列表项是FreeRTOS中的一个数据结构，FreeRTOS中使用了大量的列表和列表项，是FreeRTOS的基石。 列表 列表在概念上和链表有点类似，列表被用来跟踪FreeRTOS中的任务。与列表相关的全部东西都在文件list.c和list.h中。 typedef struct xLIST { listFIRST_LIST_INTEGRITY_CHECK_...
FreeRTOS的列表和列表项
topmanly的博客
07-14 345
列表和列表项作为FreeRTOS源码的基本数据结构，相当于数据结构中的循环双链表。 1.定义：关于这部分的数据主要有三种结构（列表、列表项、迷你列表项） 列表 typedef struct xList { listFIRST_LIST_INTEGRITY_CHECK_VALUE //检查列表的完整性，是宏定义 configLIST_VOLATILE UBase...
【FreeRTOS-列表和列表项】
最新发布
weixin_43251807的博客
05-01 1313
FreeRTOS列表和列表项
【FreeRtos列表与列表项】
boybs的博客
05-14 608
FreeRtos列表与列表项 文章目录FreeRtos列表与列表项前言一、什么是列表和列表项1.1 列表1.2 列表项1.3 mini列表项二、列表和列表项的初始化三、列表项的插入、删除、遍历 前言 本次分享的是FreeRtos中的列表和列表项的知识点，对于FreeRtos的学习来说这是很重要的一部分。 一、什么是列表和列表项 1.1 列表 列表结构示意图 列表是 FreeRTOS 中的一个数据结构，概念上和链表有点类似，列表被用来跟踪 FreeRTOS中的任务。与列表相关的全部东西都在文件 l
FreeRTOS列表与列表项
qq_45796096的博客
02-04 183
FreeRTOS列表与列表项 定义分析 列表 列表是FreeRTOS的数据结构，和链表相似。列表是用来跟踪FreeRTOS的数据任务。 列表项 列表项 链表项就是存放列表中的项目，FreeRTOS中提供了两种列表项：列表项和迷你列表项。 迷你列表项 相关函数 1.列表初始化 vListInitialise(&TestList); //...
基于esp32-idf学习FreeRtos笔记
tao77777的博客
10-05 2106
基于esp32-idf学习FreeRtos笔记
正点原子FreeRTOS学习笔记——列表与列表项
m0_64291599的博客
05-11 1966
列表和列表项的介绍和函数的讲解。
FreeRTOS系列学习笔记九--＞时间管理
Jingerloveczm的博客
11-23 787
在前面的章节实验例程中，频繁地使用了 FreeRTOS 提供的延时函数，使用延时函数会使得任务进入阻塞态，直至延时完成，任务才会重新进入就绪态。FreeRTOS 是如何对延时任务进行阻塞的，又是如何判断任务延时超时的，而这些都是属于 FreeRTOS 时间管理的相关内容。
FreeRTOS 列表和列表项
Bit_Dong的博客
04-14 1000
1. 列表列表是 FreeRTOS 中的一个数据结构，概念上和链表有点类似，列表被用来跟踪 FreeRTOS中的任务。 2. 列表项就是存放在列表中的项目，FreeRTOS 提供了两种列表项：列表项和迷你列表项。 3. 列表初始化 新创建或者定义的列表需要对其做初始化处理，列表的初始化其实就是初始化列表结构体List_t 中的各个成员变量。 4. 列表项初始化 同列表一样，列表项在使用的时候也需要初始化，列表项初始化由函数 vListInitialiseItem()来完成.
FreeRTOS-列表及列表项
m0_51319492的博客
09-21 555
链表是一种物理存储上非连续，数据元素的逻辑顺序通过链表中的指针链接次序，实现的一种线性存储结构，主要分为单向链表和双向链表链表由一系列节点(链表中每一个元素称为节点)组成，节点在运行时动态生成，每个节点包括存储数据的数据域和存储下一个节点地址的指针域(第n节点的指针域保存第n+1节点的地址)链表最大的作用就是通过节点把离散的数据链接在一起，组成一个表，常规操作包括节点的插入和删除，人为规定了一个根节点，根节点有一个节点计数器，用于统计整条链表的节点个数下图为单向链表图，每个元素都是一个节点，里面包括数据域。
FreeRTOS实时操作系统（六）列表与列表项
贾saisai的博客
06-22 1314
pxIndex仍然指向的是末尾列表项，所以这个时候删除列表项后，pxIndex也还指向的是末尾列表项。校验列表项的数据完整性、用于降序排列的值、指向下一个链表项、指向上一个链表项、列表项的拥有者（通常是任务控制块）、指向列表项所在的列表、校验列表项的数据完整性。列表项的数目是由后期添加的个数决定的，随时可以改变。首先，创建了三个列表项，每个列表项都有自己的地址，然后我们对各个函数进行测试，在第五步列表项3插入之后，列表的。从上到下代表着：校验值、列表中的列表项的个数、遍历列表项的指针、末尾列表项、校验值。
FreeRTOS——列表及列表项
2301_79532069的博客
11-26 671
对于pvOwner、pxContainer 可以简单理解成，列表项是文件，pxContainer是文件夹，pvOwner是执行程序。每调用一次这个函数列表的 pxIndex变量就会指向下一个列表项，并且返回这个列表项的pxOwner变量值。作为多任务的核心，列表和列表项在FreeRTOS中被大量使用，功不可没。FreeRTOS提供了一个函数来完成列表的遍历。列表和列表项是一个数据结构，简单地说，
FreeRtos列表和列表项
TT的博客
04-08 362
参考学习正点原子FreeRtos第七章 先看列表，列表项，迷你列表项介绍，大多是书上介绍 列表 列表是FreeRTOS中的一个数据结构，概念上和链表有点类似，列表被用来跟踪FreeRTOS中的任务。与列表相关的全部东西都在文件 list.c和 list.h中。在list.h 中定义了一个叫List_t 的结构体，如下: typedef struct xLIST { listFIRST_LIST_INTEGRITY_CHECK_VALUE (1) configLIST_VOLATILE UBaseTy
FreeRTOS学习之列表和列表项
hugo33的博客
12-27 412
列表和列表项是Free RTOS的一个数据结构。列表被用来跟踪FreeRTOS中的任务。与列表相关的东西都在文件list.c和list.h 中。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值