嵌入式学习笔记 - freeRTOS同优先级任务时间片抢占的实现

一 任务优先级、时间片抢占

已经知道freeRTOS的任务切换函数发生在systick中断中，如下图

由上图可见，任务切换有个先决条件TaskIncrementTick（）函数返回为1，这个函数如下图，

函数返回值为xSwitchRequired，有两处赋值的地方

第① 处：总体有两个条件，一个是延时列表有任务到期，一个是到期任务优先级>=当前任务优先级，分别是划红线的语句526行以及568行，然后就使能切换任务，感觉这个自然是正常逻辑。

其中等于的情况也包含了：想象下系统只有一个优先级有两个任务的情况，如果任务中没有主动切换释放CPU的话，如果这里再不切换的话就会一直执行一个任务，配合任务切换函数用的是listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY，总是指向下一个节点任务，既使不使能时间片抢占，同优先级的另一个任务到期也可以依次切换执行，这里其实不是时间片抢占，只是同优先级任务到期抢占。

如果是大于的情况：那么使用listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY也是指向当前到期的任务，因为taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK（）函数实现里关于listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY（）的函数实现里( pxConstList )->pxIndex总是指向end节点之前，而时间到期插入就绪任务时使用的是insertEnd();总是插入最后一个节点，即便前面还有一个节点也不会错过这个节点，这就是高优先级抢占。

小于的情况：如果是小于的情况不切换，既使到期，一直要等到高优先级的任务释放CPU

第②处：第583行至第586行就是判断是否执行实现时间片抢占的部分，第580行是个宏定义在配置文件中，

第583行是判断条件，如果当先优先级链表里面有多于一个任务在运行，使能任务切换，实现时间片抢占，既使延时列表里面没有任务到期，这其实就是时间片抢占。

二 任务切换执行

下图是任务切换taskYIELD();的最终实现，依次调用：

最后一个函数第120行就实现了将想要切换的任务的任务控制块指针赋值给pxCurrentTCB.

pendSV 最终根据pxCurrentTCB 第一项指示的栈顶地址，将任务栈的内容更改到msp的指针以及PC的指针以及其他寄存器实现任务切换。

前面所有的准备，不管是任务从就绪列表删除加入延时列表，
或者是systick中断轮询到任务时间到期将任务从延时列表删除加入就绪列表，
都是为了在此处体现，此处是pendSV汇编代码切换上下文的最终执行之处，
只能有一个任务被切换到pxCurrentTCB，也只能在这被切换到pxCurrentTCB。