FreeRTOS源码理解（六）——时间管理

FreeRTOS源码理解（一）——FreeRTOS思路梳理

FreeRTOS源码理解（二）——中断和列表项

FreeRTOS源码理解（三）——任务

FreeRTOS源码理解（四）——任务调度器

FreeRTOS源码理解（五）——任务切换

FreeRTOS源码理解（六）——时间管理

FreeRTOS源码理解（七）——队列

FreeRTOS源码理解（八）——信号量

FreeRTOS源码理解（九）——事件组和任务通知

FreeRTOS源码理解（十）——软件定时器和空闲任务

FreeRTOS源码理解（十一）——内存管理

FreeRTOS源码理解（十二）——汇总

时间管理

延时函数 vTaskDelay

表示延时多少个系统节拍

1. 挂起任务调度器
2. 将延时任务添加到延时列表中 prvAddCurrentTaskToDelayedList
3. 恢复任务调度器
4. 任务切换

将延时任务添加到延时列表中

static void prvAddCurrentTaskToDelayedList( TickType_t xTicksToWait, const BaseType_t xCanBlockIndefinitely )
{
    TickType_t xTimeToWake;
    //获取当前时钟节拍值
    const TickType_t xConstTickCount = xTickCount;
    
    //将当前任务列表项从就绪列表中移除
	if( uxListRemove( &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) ) == ( UBaseType_t ) 0 )
	{
		/* 当前任务必须在就绪列表中，因此无需检查，可以直接调用端口重置宏 */
		portRESET_READY_PRIORITY( pxCurrentTCB->uxPriority, uxTopReadyPriority );
	}
	else
	{
		mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
	}

	#if ( INCLUDE_vTaskSuspend == 1 )
	{
        //判断
		if( ( xTicksToWait == portMAX_DELAY ) && ( xCanBlockIndefinitely != pdFALSE ) )
		{
            /* 如果等待时间为最大值，且可以被阻塞；挂起任务，将任务挂载到挂起列表末端 */
			vListInsertEnd( &xSuspendedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );
		}
		else
		{
            //计算唤醒时间
			xTimeToWake = xConstTickCount + xTicksToWait;

			//将任务状态列表项的值设为唤醒时间
			listSET_LIST_ITEM_VALUE( &( pxCurrentTCB->xStateListItem ), xTimeToWake );

            //判断是否溢出
			if( xTimeToWake < xConstTickCount )
			{
                //xTimeToWake溢出，将任务移到溢出列表（pxOverflowDelayedTaskList）中
				vListInsert( pxOverflowDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );
			}
			else
			{
				//没有溢出，移到延时列表（pxDelayedTaskList）中
				vListInsert( pxDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );

				//更新xNextTaskUnblockTime（取消延时，唤醒任务的最近时刻）
				if( xTimeToWake < xNextTaskUnblockTime )
				{
					xNextTaskUnblockTime = xTimeToWake;
				}
				else
				{
					mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
				}
			}
		}
	}
}

OS系统时钟节拍

BaseType_t xTaskIncrementTick( void )
{
    TCB_t * pxTCB;
    TickType_t xItemValue;
    BaseType_t xSwitchRequired = pdFALSE;

	/* 每个时钟节拍中断调用一次本函数，增加时钟节拍计数器xTickCount的值，并检查是否有任务需要取消阻塞 */
	traceTASK_INCREMENT_TICK( xTickCount );
	if( uxSchedulerSuspended == ( UBaseType_t ) pdFALSE )
	{
		/* 增加系统时钟节拍计数器 */
		const TickType_t xConstTickCount = xTickCount + 1;

		xTickCount = xConstTickCount;

        //如果溢出则交换延时列表指针和溢出列表指针
		if( xConstTickCount == ( TickType_t ) 0U )
		{
			taskSWITCH_DELAYED_LISTS();
		}
		else
		{
			mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
		}

		/* 查看是否有任务延时时间到了 */
		if( xConstTickCount >= xNextTaskUnblockTime )
		{
			for( ;; )
			{
				if( listLIST_IS_EMPTY( pxDelayedTaskList ) != pdFALSE )
				{
					/* 延时列表为空，设置xNextTaskUnblockTime为最大值 */
					xNextTaskUnblockTime = portMAX_DELAY; 
					break;
				}
				else
				{
					/* 延时列表不为空 */
					pxTCB = ( TCB_t * ) listGET_OWNER_OF_HEAD_ENTRY( pxDelayedTaskList );
					xItemValue = listGET_LIST_ITEM_VALUE( &( pxTCB->xStateListItem ) );

                    /* 判断任务延时是否到了 */
					if( xConstTickCount < xItemValue )
					{
						/* 没到，更新xNextTaskUnblockTime */
						xNextTaskUnblockTime = xItemValue;
						break;
					}
					else
					{
						mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
					}

					/* 到了，需要唤醒任务 */
                    /* 将任务从延时列表中移出 */
					( void ) uxListRemove( &( pxTCB->xStateListItem ) );

					/* 判断任务是否在等待其他事件，比如信号量等；如果有则移出相应列表 */
					if( listLIST_ITEM_CONTAINER( &( pxTCB->xEventListItem ) ) != NULL )
					{
						( void ) uxListRemove( &( pxTCB->xEventListItem ) );
					}
					else
					{
						mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
					}

					/* 将任务加入到就绪列表 */
					prvAddTaskToReadyList( pxTCB );

					/* 抢占式调度？ */
					#if (  configUSE_PREEMPTION == 1 )
					{
						/* 抢占式调度器的话，判断解除阻塞状态的任务优先级和当前任务的优先级；解除的任务优先级更高的话进行一次任务切换 */
						if( pxTCB->uxPriority >= pxCurrentTCB->uxPriority )
						{
							xSwitchRequired = pdTRUE;
						}
						else
						{
							mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
						}
					}
					#endif /* configUSE_PREEMPTION */
				}
			}
		}

		/* 使能了时间片的话还需要处理同优先级下的任务之间的调度 */
		#if ( ( configUSE_PREEMPTION == 1 ) && ( configUSE_TIME_SLICING == 1 ) )
		{
			if( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ pxCurrentTCB->uxPriority ] ) ) > ( UBaseType_t ) 1 )
			{
				xSwitchRequired = pdTRUE;
			}
			else
			{
				mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
			}
		}
		#endif /* ( ( configUSE_PREEMPTION == 1 ) && ( configUSE_TIME_SLICING == 1 ) ) */

        //使能了时间钩子？
		#if ( configUSE_TICK_HOOK == 1 )
		{
			if( uxPendedTicks == ( UBaseType_t ) 0U )
			{
				vApplicationTickHook();
			}
			else
			{
				mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
			}
		}
		#endif /* configUSE_TICK_HOOK */
	}
	else
	{
		++uxPendedTicks;

		/* The tick hook gets called at regular intervals, even if the
		scheduler is locked. */
		#if ( configUSE_TICK_HOOK == 1 )
		{
			vApplicationTickHook();
		}
		#endif
	}

	#if ( configUSE_PREEMPTION == 1 )
	{
		if( xYieldPending != pdFALSE )
		{
			xSwitchRequired = pdTRUE;
		}
		else
		{
			mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
		}
	}
	#endif /* configUSE_PREEMPTION */

	return xSwitchRequired;
}

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