时间片和tick中断
再次说明FreeRTOS的调度策略:调度器在任何时候总是从当前所有状态为就绪状态的任务中选取优先级最高的那个来让其执行。如果当前处于就绪态的且优先级最高的任务有多个,则调度器将轮流将每个任务转换为运行状态,然后再将它切换回就绪态,使得每个任务在每轮中最多执行一个时间片的时间。即按时间片轮流执行他们。
什么是时间片?和绝大多数RTOS一样,FreeRTOS也会使用宿主硬件提供的系统定时器,来产生周期性的中断,我们把它叫做“tick中断”,例如对于Cortex-M3内核的单片机,就是利用了CM3内核的SysTick系统滴答定时器来实现的。tick中断的频率在FreeRTOSConfig.h中使用configTICK_RATE_HZ宏来定义,单位Hz,典型值为100,一般不会超过1000。tick中断频率的倒数就是一个tick周期,而一个时间片的长度就等于一个tick周期。
为了能在每个时间片结束后选择下一个任务进入到运行态,调度器需要在每个时间片结束时执行。但是调度器并不只会在每个时间片结束时执行。对于Cortex-M3内核的单片机,调度器就是在SysTick中断中实现的。

本文介绍了FreeRTOS中任务管理的关键概念,包括时间片(基于tick中断)、调度策略、Idle任务及其重要性。FreeRTOS采用优先级抢占式调度,支持时间片轮转,允许在相同优先级的任务间公平分享CPU时间。同时,文章讨论了如何通过configIDLE_SHOULD_YIELD宏优化Idle任务的行为,提高CPU效率。
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2025

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