freeRTOS相对延时函数-vTaskDelay源码分析

最新推荐文章于 2025-06-03 21:42:52 发布

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#单片机 #物联网 #stm32

这篇博客详细分析了FreeRTOS中的vTaskDelay函数，该函数用于任务延时。作者首先介绍了函数的基本逻辑，包括挂起调度器、将当前任务添加到延时列表以及恢复调度器的过程。在添加任务到延时列表时，考虑了任务是否被挂起、延时周期计算以及可能的溢出情况。通过对源码的解析，帮助读者理解FreeRTOS的任务调度机制。

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最近学习白问网韦东山老师在B站开源的freeRTOS课程，网址：韦东山直播公开课：RTOS实战项目之实现多任务系统第1节：裸机程序框架和缺陷_哔哩哔哩_bilibili和7天物联网训练营【第2期】7天物联网智能家居实战训练营

在学习过程中按照韦老师的方法分析了下freeRTOS源码，如果有不对的地方请指证。

vTaskDelay源码分析，基于cubemx生成的freeRTOS工程。

	void vTaskDelay( const TickType_t xTicksToDelay )
	{
	//xAlreadyYielded:已经调度的状态
	//初始赋值为0 
	BaseType_t xAlreadyYielded = pdFALSE;

		/* 延时周期是否大于0，不大于0，就不应该调度 */
		if( xTicksToDelay > ( TickType_t ) 0U )
		{
			configASSERT( uxSchedulerSuspended == 0 );
			//1、挂起调度器
			vTaskSuspendAll();
			{
				traceTASK_DELAY();

				/* 1、添加任务到延时列表中
				   2、需要传入两个参数
					2.1、xTicksToDelay：延时周期
					2.2、pdFALSE：状态值为0


				*/
				prvAddCurrentTaskToDelayedList( xTicksToDelay, pdFALSE );
			}
			//恢复调度器，这个调度器是有返回值的，这返回值，表示在恢复调度器
			的时候，是否已经进行了任务切换
			xAlreadyYielded = xTaskResumeAll();
		}
		else
		{
			mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
		}

		/* xAlreadyYielded 等于FALSE，代表在恢复调度器的时候，没有进行任务切换 */
		if( xAlreadyYielded == pdFALSE )
		{
			//调用了任务切换：内部就是触发PendSV异常
			portYIELD_WITHIN_API();
		}
		else
		{
			mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
		}
	}
//添加任务到延时列表中
//传入两个参数
//xTicksToWait:延时周期
//xCanBlockIndefinitely :延时的确定状态
static void prvAddCurrentTaskToDelayedList( TickType_t xTicksToWait, const BaseType_t xCanBlockIndefinitely )
{
//延时周期----下次唤醒的时间
TickType_t xTimeToWake;
//xTickCount为系统节拍值  全局的，进行一次获取
const TickType_t xConstTickCount = xTickCount;


	/* 把当前任务从就绪列表中移除 */
	if( uxListRemove( &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) ) == ( UBaseType_t ) 0 )
	{
		/* The current task must be in a ready list, so there is no need to
		check, and the port reset macro can be called directly. */
		portRESET_READY_PRIORITY( pxCurrentTCB->uxPriority, uxTopReadyPriority );
	}
	else
	{
		mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
	}
	//是否使用了任务挂起的功能
	#if ( INCLUDE_vTaskSuspend == 1 )
	{
		//portMAX_DELAY  = 0XFFFFFFFF 表示延时是一直持续的，也就是让任务一直阻塞
		if( ( xTicksToWait == portMAX_DELAY ) && ( xCanBlockIndefinitely != pdFALSE ) )
		{
			/* 把任务添加到，挂起列表中去*/
			vListInsertEnd( &xSuspendedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );
		}
		else
		{
			/* 先去计算，下次唤醒的tick值 */
			xTimeToWake = xConstTickCount + xTicksToWait;

			/* 每个任务控制块里，状态列表都有一个延时值：value
				这个value就是任务延时周期，在systick里面，进行比较，是否到达
			*/
			listSET_LIST_ITEM_VALUE( &( pxCurrentTCB->xStateListItem ), xTimeToWake );
			//判断下次延时周期，是否小于系统节拍值，那就证明定时已经溢出
			if( xTimeToWake < xConstTickCount )
			{
				/* 溢出，就把任务，添加到延时溢出列表里 */
				vListInsert( pxOverflowDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );
			}
			else
			{
				/* 没有溢出，把任务添加到延时列表中，让内核进行处理 */
				vListInsert( pxDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );

				/*还要去更新系统时间片，因为系统时间片永远保存最小的延时周期 */
				if( xTimeToWake < xNextTaskUnblockTime )
				{
					xNextTaskUnblockTime = xTimeToWake;
				}
				else
				{
					mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
				}
			}
		}
	}
	#else /* INCLUDE_vTaskSuspend */
	{
		/* 计算下次唤醒的系统节拍值 */
		xTimeToWake = xConstTickCount + xTicksToWait;

		/* 赋值到任务控制块里 */
		listSET_LIST_ITEM_VALUE( &( pxCurrentTCB->xStateListItem ), xTimeToWake );

		if( xTimeToWake < xConstTickCount )
		{
			/* 溢出，添加到延时溢出列表中 */
			vListInsert( pxOverflowDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );
		}
		else
		{
			/* 没有溢出，添加到延时列表中 */
			vListInsert( pxDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );

			/*更新时间片 */
			if( xTimeToWake < xNextTaskUnblockTime )
			{
				xNextTaskUnblockTime = xTimeToWake;
			}
			else
			{
				mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
			}
		}

		/* Avoid compiler warning when INCLUDE_vTaskSuspend is not 1. */
		( void ) xCanBlockIndefinitely;
	}
	#endif /* INCLUDE_vTaskSuspend */
}