FreeRTOS:任务及任务管理

makin.liu

已于 2022-07-22 20:38:51 修改

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分类专栏： RTOS 文章标签： c语言 stm32

于 2022-07-19 19:44:54 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/liuwuyi1987/article/details/125879115

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1、为什么不推荐使用systick作为HAL时钟源？

在FreeRTOS中默认使用systick作为时钟源，并将systick的中断优先级强制设置为最低；如果HAL时钟使用的是systick，那么在某个中断优先级较高的中断中调用了HAL_Delay，系统就会死掉！
一般的解决方案就是：使用TIM6或者TIM7作为HAL时钟，并将其优先级设置较高（至少要比调用了HAL_Delay的中断的优先级高），也可以简单的将其优先级设置为最高即可。

2、OS的tick设置多少合适？

        一般的OS默认tick为1ms，这个需要根据具体应用场景来权衡，一般需要考虑的因素有：
        1、   是否存在较多的任务都必须及时处理，且及时性都小于tick时间；
        2、   tick设置太小，任务切换频繁，导致大量时间花在调度器上；
        3、   tick设置太大，任务切换较慢，导致实时性要求较高的任务没能及时执行；

3、configMAX_PRIORITIES设置多少合适？

在部分OS中会对configMAX_PRIORITIES的上限做限制，而FreeRTOS通常情况下没有限制，但在打开configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION配置以后，会限制其最大不超过32；但该数量宜少不宜多，多了会导致内核需要更多的RAM空间；一般15以内是够用的，最好在7个以内。FreeRTOS在cmsis_os.h中仅分配了7个优先级：

/// Priority used for thread control.
/// \note MUST REMAIN UNCHANGED: \b osPriority shall be consistent in every CMSIS-RTOS.
typedef enum  {
  osPriorityIdle          = -3,          ///< priority: idle (lowest)
  osPriorityLow           = -2,          ///< priority: low
  osPriorityBelowNormal   = -1,          ///< priority: below normal
  osPriorityNormal        =  0,          ///< priority: normal (default)
  osPriorityAboveNormal   = +1,          ///< priority: above normal
  osPriorityHigh          = +2,          ///< priority: high
  osPriorityRealtime      = +3,          ///< priority: realtime (highest)
  osPriorityError         =  0x84        ///< system cannot determine priority or thread has illegal priority
} osPriority;

4、为什么必须要有idle任务？

        我们的OS要想持续运行下去，就必须要至少有一个任务，且该任务的优先级必须最低。原因分析如下：
        1、如果OS当前没有可以运行的任务，调度器将没任务可调度，不同的OS将会有不同的死法：要么OS崩溃，因为TCB列表是空的；要么程序退出void vTaskStartScheduler( void )；
        2、如果idle任务发生阻塞，就导致调度器无任务可调度，OS可能会发生故障。

5、为什么任务退出前必须显示将该任务删除？

void taskFunction(void *param)
{
    for(;;)
    {
        ……
    }

    vTaskDelete(NULL);
}

可以试想：如果该任务退出时没有将该任务从TCB列表中删除，会发生什么？
这种情况下，上面代码就相当于只是一个普通函数，函数执行结束后会执行出栈、跳转等系列操作。由于当前栈空间是该任务的栈空间，出栈结束时候基本就是栈底击穿时间，下一步就是噩耗发生时候：不知道会给PC指针赋值多少！

6、如何判断任务栈空间分配是否合适？

一般，如果出现任务执行一段时间后莫名其妙就进hardfault，找不出代码上的逻辑问题、指针越界问题、字节对齐问题、非法访问问题……其实早就可以优先排除是不是栈顶击穿，排查方法也很简单：看栈顶附近是不是都被填充了非预期数据。
没有哪一种方法可以简单的确定任务到底需要多大空间，一般的经验都是先搞一个大点的栈空间，跑几下子看用了多少，然后在开发前期、后期、结束等过程中，查询栈使用情况，根据经验给一定余量的空间；