FreeRTOS的任务非运行态

最新推荐文章于 2025-04-12 17:57:22 发布

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本文深入探讨FreeRTOS任务调度器的工作原理，介绍任务的非运行态，包括ready、阻塞态和挂起状态，解释如何通过这些状态配合任务优先级实现多任务的有效执行。并详细说明了vTaskDelay和vTaskDelayUntil两个函数的应用场景。

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当FreeRTOS启动任务调度器以后，任务调度器会在心跳中断函数中确定下一个要运行的任务，如果任务调度器仅仅依靠任务优先级来判断该运行哪个任务，这样会造成低优先级的任务根本没法运行，因为FreeRTOS的任务都是循环执行的，这样就失去了优先级的意义。为了统筹安排任务的执行，FreeRTOS增加了任务的非运行态：

　　ready:当内核正在执行最高优先级的任务的时候，其他已经做好准备可以随时运行的任务的状态；

　　阻塞态：就是任务在等待某个同步事件的发生（比如某个信号量，互斥量等等），或者任务在等待定时器的触发，只有在驱动事件发生或者定时器触发的情况下，这个任务才有资格转换成ready状态，如果没有转换成ready状态，即使优先级再高，调度器也不会调用这个任务的，如果阻塞态等待的同步事件在规定的事件内没有发生，那么就触发定时器；

　　挂起状态：任务调度器根本就不会考虑挂起状态的任务，更不用说执行挂起状态的任务了；

阻塞态应用很好的一个例子就是vTaskDelay(time_period/portTICK_RATE_MS); 这个函数会一直处在阻塞态，可以取代for循环的轮询延时函数，这个for循环延时会增加CPU的负担又不干任何有意义的事情，所以用vTaskDelay()来做延时函数更合适，在vTaskDelay()中，参数表达式的分子部分time_period是一心跳单位为计数单位的时间值，分母部分是每毫秒对应的心跳数值，这样正好可以得到延时的毫秒值；

还有一个阻塞态延时函数vTaskDelayUnil(pxPreciousWakeTime, xTimeIncrement)，这个函数相比vTaskDelay()来讲更精确，该函数可以保证固定的执行频率，第一参数的意思是被唤醒的时间，第二个参数的意思是从阻塞态切入ready状态的时间；

正是有了费运行态（阻塞态和挂起状态）的存在，再配合任务优先级，才让RTOS真正的可以执行多任务；

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