【FreeRTOS】FreeRTOS_任务创建

零、整体摘要

这篇文章过长了，如果想快速的大体的了解FreeRTOS的创建任务的过程，看这一部分即可。

1、凝练概述

任务调度器通过列表管理任务，列表项作为列表的基本元素与任务控制模块建立联系，任务控制模块则反映了任务中的信息。最终达到任务调度的目的。

2、创建流程概述

• 任务创建的过程就是：
  • 初始化任务的栈名字、栈大小、堆栈指针传入（任务栈的初始化）
  • 定义任务优先级
  • 定义任务控制块指针（列表项的初始化）
• 就绪列表的初始化：
  • 初始化列表
  • 把创建的任务tcb插入到列表中
• 调度器实现
  • 开启调度器
  • svc_hander 重命名（arm和freertos的命名不同，需要调整）
  • 实现任务切换（现有程序，汇编语言）

3、大体思路概述

静态、动态实现任务启动的大体流程思路

• main
• 初始化硬件（屏幕、adc、串口【用什么初始化什么】）
• 创建开始任务（函数）（调用xtaskcreate、准备好参数：任务相关【栈指针、名字、大小等】，这个函数对列表项和任务栈进行了初始化）
  • 创建子任务1(函数)（同上）
  • 创建子任务2（函数）（同上）
  • 删除开始任务（开始任务只是一个中间过程任务）
• 启动任务调度器【调用函数即可】
  • 1、创建了空闲任务和定时器任务
  • 2、开启了调度器所用的硬件（中断、systick、定时器）
  • 3、任务切换函数开启）

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名词解释

任务调度器：
首先，任务创建的目的是通过freertos的固定格式，对不同的任务进行优先级顺序的管理。为了达到目的我们需要一个核心组件：任务调度器。

任务控制模块：
其次，核心组件：任务调度器管理任务需要任务本身自带属性和信息，通过对信息的判断来执行任务的调度。因此我们需要把输入信息结构化表示，这里就出现了能够通过特定格式来方便任务调度器管理的数据结构：任务控制模块，注意任务控制模块的信息只包含了方便管理的基本信息。但信息仍然很丰富，如优先级、任务状态（就绪、阻塞、挂起）、任务栈指针、堆栈大小。。。（任务控制模块是每个任务的"身份证"，帮助调度器了解当前各个任务的信息）

任务栈
每个任务因为要分离管理，其数据需要存储的不同的内存块中，任务栈就是分配好的不同的任务内存对栈地址空间。

列表：
然后，任务调度器的目的是更好的管理任务，它通过任务控制模块来了解每个任务的状态，但是当任务多起来时，任务调度器就会变得很复杂，因此这时引入一个任务调度器的小助手：列表。列表本质上是一种双向链表，方便对不同对象的增删查改和遍历与显示，当这个对象是任务控制模块时，这时的链表就可以被是做一种列表。（列表是任务调度器的助手，帮助任务调度器更有调理的了解各个任务的信息）

列表项
每个列表项即列表中的元素，其和具体的对象关联，指针指向关联对象或存储关联对象。

任务就绪态列表：
一种列表，TCB里面的属性中状态时就绪态，就会被插入到这个列表末尾中。非就绪态任务时无法调用被任务调配器直接调用。

任务的状态【以买咖啡为例子方便理解】：
就绪：任务创建完成所有资源都准备好了，等待被调用（没获得cpu时间片，没执行）
【买咖啡：前准备好了，但是营业员在忙其他事】

运行态：任务正在cpu上执行（单核处理器只能有一个任务运行）
【买咖啡：营业员正在制作你的咖啡订单】

阻塞：参与调度，但某些资源或条件不具备在等待
【买咖啡：没带钱，在等着你的男/女朋友微信转账】

挂起：不参与cpu实际调度，必须回复才能参与任务调度
【买咖啡：昨天睡的好，挺精神的，不买咖啡了，什么时候困了什么时候再买】

删除/终止：任务完成，删除任务；或者任务被操作系统终止
【买咖啡：买到咖啡了，去做其他工作了 ；今天被通知有ddl截止，被强制停止了买咖啡的事情。】

阻塞和挂起的区别

执行状态：
挂起：任务被挂起后，不会参与调度和执行，不会消耗 CPU 时间。
阻塞：任务被阻塞时，仍然参与调度，但是处于等待状态，不会执行任务代码，直到条件满足。

等待条件：
挂起：通常是手动挂起任务，等待手动恢复。
阻塞：任务被阻塞通常是因为等待某些事件的发生，例如等待资源可用或者等待超时。

恢复方式：
挂起：任务通常需要显式地调用恢复函数来恢复执行。
阻塞：任务在等待的条件满足或者超时时会自动解除阻塞。

一、对任务的定义

通常，裸机编程会将很多功能函数放入到大循环中按顺序执行。

当多任务系统中，将每个功能分割称独立的 、无法返回的函数

任务函数示例：

参数传入的是指针变量
void task_name (void *parg)
{
   
	任务主体，因无限循环，不会推出，所以无返回值。
	for(;;)
	{
   //代码功能实现
	}
}

二、任务的实现过程函数

整个过程的函数都放在后面了，可能会有点繁琐，如果想看框架和脉络，直接拉到最后部分。

1、任务栈

全局变量----》存放
子函数调用----》局部变量存放
中断发生—》函数的返回地址放
以上三种情况下，裸机程序会都会存放在栈中。（对应物理世界中的ram芯片）
在多任务系统中，每个任务都需要独立的存储空间，保证互不干扰。
其通常是预定义的全局数组 或 动态分配的内存空间，但都是存放在ram芯片中。
由多少个任务，就定义多少个任务栈

例如屏幕系统和检测系统分别是两个任务，则需要定义两个独立的全局数组

这里的128是字，不是字节 128*4=512字节。
FreetRTOS中会把c中的标准数据类型用typedef来重新定义

#define TASK1_STACK_SIZE_128
StackType_t TaskDisplay[TASK1_STACK_SIZE]
#define TASK2_STACK_SIZE_128
StackType_t TaskDetect[TASK2_STACK_SIZE]

2、定义任务函数

void task2_name (void *parg)
{
   
	任务主体，因无限循环，不会推出，所以无返回值。
	for(