跟着野火从零开始手搓FreeRTOS（3.2）就绪列表与调度器的实现

最新推荐文章于 2025-03-07 13:26:10 发布

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#单片机 #stm32

本文详细解释了FreeRTOS中的任务就绪列表结构、初始化过程、如何将任务添加到列表，以及调度器的工作原理，特别关注了任务切换机制，包括PendSV和SysTick的中断处理。

PS：这部分汇编太多，看不懂，就先直接搬野火的讲解了。原谅我，火哥。

就绪列表

定义就绪列表

任务创建好之后，我们需要把任务添加到就绪列表里面，表示任务已经就绪，系统随时可以调度。就绪列表在 task.c 中定义。

/* 任务就绪列表 */
List_t pxReadyTasksLists[ configMAX_PRIORITIES ];

就绪列表实际上就是一个 List_t 类型的根节点数组，数组的大小由决定最大任务优先级的宏 configMAX_PRIORITIES 决定，其在FreeRTOSConfig.h 中默认定义为 5，最大支持 256 个优先级。数组的下标对应了任务的优先级，同一优先级的任务统一插入到就绪列表的同一条链表中。

#define configMAX_PRIORITIES		            ( 5 )

就绪列表初始化

就绪列表在使用前需要先初始化，在函数 prvInitialiseTaskLists()里面实现。

/* 初始化任务相关的列表 */
void prvInitialiseTaskLists( void )
{
    UBaseType_t uxPriority;
    
    
    for( uxPriority = ( UBaseType_t ) 0U; uxPriority < ( UBaseType_t ) configMAX_PRIORITIES; uxPriority++ )
	{
		vListInitialise( &( pxReadyTasksLists[ uxPriority ] ) );
	}
}

根据静态创建中定义的优先级和任务优先级，初始化就绪列表。

所以，就绪列表初始化本质上就是将根节点数组的每个根节点初始化。

将任务插入到就绪列表

任务控制块结构体里面有一个 xStateListItem 成员，数据类型为 ListItem_t，我们将任务插入到就绪列表里面，就是通过将任务控制块的 xStateListItem节点插入到就绪列表中来实现的。他们之间的关系类似于链表和节点。

接下来创建任务并将其插入就绪列表。

TaskHandle_t Task1_Handle;
TaskHandle_t Task2_Handle;

/* 初始化与任务相关的列表，如就绪列表 */
    prvInitialiseTaskLists();
    
    /* 创建任务 */
    Task1_Handle = xTaskCreateStatic( (TaskFunction_t)Task1_Entry,   /* 任务入口 */
					                  (char *)"Task1",               /* 任务名称，字符串形式 */
					                  (uint32_t)TASK1_STACK_SIZE ,   /* 任务栈大小，单位为字 */
					                  (void *) NULL,                 /* 任务形参 */
					                  (StackType_t *)Task1Stack,     /* 任务栈起始地址 */
					                  (TCB_t *)&Task1TCB );          /* 任务控制块 */
    /* 将任务添加到就绪列表 */                                 
    vListInsertEnd( &( pxReadyTasksLists[1] ), &( ((TCB_t *)(&Task1TCB))->xStateListItem ) );
                                
    Task2_Handle = xTaskCreateStatic( (TaskFunction_t)Task2_Entry,   /* 任务入口