FreeRTOS——任务-列表-列表项

最新推荐文章于 2025-05-20 10:42:15 发布

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#系统架构

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本文详细介绍了在单片机中如何实现任务的定义、栈空间管理，以及使用列表数据结构来组织任务，包括列表项的定义、插入、删除和遍历操作的函数实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、什么是任务

任务主体：无限循环且不能返回。函数参数是指针，返回值是void（无返回）。/2任务的实现过程：

1.1定义任务栈：

栈：是单片机RAM里面连续的一段内存空间。

要为每个任务分配独立的栈空间。栈空间通常是预定义的全局数组。也可以是动态分配的一段内存空间

1.2定义任务函数：

1.3定义任务控制块：

2、任务的实现过程

2.1列表和列表项定义：

2.1.1列表：

第一个和第五个：用来检查列表的完整性。

第二个：列表项的个数

第三个：当前列表项索引号

第四个：列表当中最后一个列表项，表示列表的结束

2.1.2列表项

第二个：列表项的值

第三个：指向下一个列表项

第四个：指向上一个列表项

第五个：列表项归谁拥有，属于任务的一个任务节点，归任务所有

第六个：指向就绪列表

2.1.3迷你列表项：

第二个：迷你列表项的值

第三个：指向下一个迷你列表项

第四个：指向上一个迷你列表项

2.2列表和列表项初始化

2.2.1列表初始化

列表即链表中的节点定义模版，列表项即用这个模板定义出的一个个节点

2.2.2列表项初始化

2.3列表项相关函数

2.3.1列表项插入函数

void vListInsert( List_t * const pxList,
                  ListItem_t * const pxNewListItem )
{
    ListItem_t * pxIterator;
    const TickType_t xValueOfInsertion = pxNewListItem->xItemValue;

    traceENTER_vListInsert( pxList, pxNewListItem );
    listTEST_LIST_INTEGRITY( pxList );
    listTEST_LIST_ITEM_INTEGRITY( pxNewListItem );//检测完整性
    if( xValueOfInsertion == portMAX_DELAY )
    {
        pxIterator = pxList->xListEnd.pxPrevious;
    }
    else
    {
        for( pxIterator = ( ListItem_t * ) &( pxList->xListEnd ); pxIterator->pxNext->xItemValue <= xValueOfInsertion; pxIterator = pxIterator->pxNext )
        {      
        }
    }
    pxNewListItem->pxNext = pxIterator->pxNext;
    pxNewListItem->pxNext->pxPrevious = pxNewListItem;
    pxNewListItem->pxPrevious = pxIterator;
    pxIterator->pxNext = pxNewListItem;
    pxNewListItem->pxContainer = pxList;
    ( pxList->uxNumberOfItems )++;
    traceRETURN_vListInsert();
}

流程图：

2.3.2列表项末尾插入函数

void vListInsertEnd( List_t * const pxList,
                     ListItem_t * const pxNewListItem )
{
    ListItem_t * const pxIndex = pxList->pxIndex;

    traceENTER_vListInsertEnd( pxList, pxNewListItem );

    /* Only effective when configASSERT() is also defined, these tests may catch
     * the list data structures being overwritten in memory.  They will not catch
     * data errors caused by incorrect configuration or use of FreeRTOS. */
    listTEST_LIST_INTEGRITY( pxList );
    listTEST_LIST_ITEM_INTEGRITY( pxNewListItem );

    /* Insert a new list item into pxList, but rather than sort the list,
     * makes the new list item the last item to be removed by a call to
     * listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY(). */
    pxNewListItem->pxNext = pxIndex;
    pxNewListItem->pxPrevious = pxIndex->pxPrevious;

    /* Only used during decision coverage testing. */
    mtCOVERAGE_TEST_DELAY();

    pxIndex->pxPrevious->pxNext = pxNewListItem;
    pxIndex->pxPrevious = pxNewListItem;

    /* Remember which list the item is in. */
    pxNewListItem->pxContainer = pxList;

    ( pxList->uxNumberOfItems )++;

    traceRETURN_vListInsertEnd();
}

2.3.3列表项删除函数

UBaseType_t uxListRemove( ListItem_t * const pxItemToRemove )
{
    /* The list item knows which list it is in.  Obtain the list from the list
     * item. */
    List_t * const pxList = pxItemToRemove->pxContainer;

    traceENTER_uxListRemove( pxItemToRemove );



    pxItemToRemove->pxNext->pxPrevious = pxItemToRemove->pxPrevious;
    pxItemToRemove->pxPrevious->pxNext = pxItemToRemove->pxNext;

    /* Only used during decision coverage testing. */
    mtCOVERAGE_TEST_DELAY();

    /* Make sure the index is left pointing to a valid item. */
    if( pxList->pxIndex == pxItemToRemove )
    {
        pxList->pxIndex = pxItemToRemove->pxPrevious;
    }
    else
    {
        mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
    }

    pxItemToRemove->pxContainer = NULL;
    ( pxList->uxNumberOfItems )--;

    traceRETURN_uxListRemove( pxList->uxNumberOfItems );

    return pxList->uxNumberOfItems;
}

2.3.4列表的遍历

#define listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxTCB, pxList )                                           
    do {                                                                                       
        List_t * const pxConstList = ( pxList );                                               
        /* Increment the index to the next item and return the item, ensuring */               
        /* we don't return the marker used at the end of the list.  */                         
        ( pxConstList )->pxIndex = ( pxConstList )->pxIndex->pxNext;                           
        if( ( void * ) ( pxConstList )->pxIndex == ( void * ) &( ( pxConstList )->xListEnd ) ) 
        {                                                                                      
            ( pxConstList )->pxIndex = ( pxConstList )->xListEnd.pxNext;                       
        }                                                                                      
        ( pxTCB ) = ( pxConstList )->pxIndex->pvOwner;                                         
    } while( 0 )