FreeRTOS内部机制理解（任务调度机制）（三）

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摘要

任务调度FreeRTOS源码

三、任务调度机制

3.1 解释创建同优先级任务执行顺序问题

这里解释了为什么我们在创建多个相同任务的时候，最先执行的总是最后一个创建的。这是因为后续创建的任务都是小于等于最新的创建任务，因此直接就执行条件里面的，并且还会将最新的任务TCB赋值给当前的任务TCB，所以就解释了为什么总是执行最后创建的那一个任务。秒！！！！！！！！！！！！！！！

3.2 空闲任务和栈的另外一点疑惑

在就绪任务链表中还有一个是空闲任务。

该空闲任务主要是一些清理工作，如果一些任务自杀了，那么这个自杀任务的栈空间需要清空，但是由于任务自杀了没办法在清空栈了，因此空闲任务就起到了核心的作用，清理作用。

通过这两个图可以深入理解同优先级的任务创建过程，并且在都是优先级为0的时候会出现一些奇怪的现象。

由于我们的调度器会创建一个空闲任务，并且这个空闲任务的优先级是0，因此我们根据下属代码可以知道

调度器是最后创建空闲任务，那么由于都是0优先级，因此pxCurrentTCB指向的任务是就是空闲任务，这样就不会先执行Task3，反而会是限制性空闲任务，然后在接着执行Task1，就会出现跟第一个图不一样的结果，因为第一个图中我们创建的三个任务都优先级1，而空闲任务的优先级是0，因此肯定是最后执行空闲任务的，先执行我们创建的任务，又因为优先级是一样的，那么根据上述代码可知pxCurrentTCB指向的任务是就是Task3任务。这就是差别所在，所以我们在开发时候还是要任务优先级是0的时候空闲任务在初始阶段会带来的影响。

几个栈空间的说明：

1、在汇编函数中需要设置一个栈空间，那么这个栈空间就是给main函数使用以及中断函数使用。

2、而我们创建函数的时候也有一个栈空间，那么这个栈空间就是指给这个创建函数的栈使用（如果没有使用堆，那么这个栈就是包含了大的栈空间，如果使用堆空间，那么就有点区别。但是整体的思路是不改变的。）。

3.3 通过链表继续深入理解调度机制

• 可抢占：高优先级任务先运行

• 时间片轮转：同优先级任务轮流执行

• 空闲任务礼让：如果同是优先级0的其他就绪任务，空闲任务礼让。空闲任务主动放弃一次运行机会。

首先看空闲任务是怎么执行。

空闲任务礼让：具体来说就是空闲任务要在所有任务执行一次以后再说执行。

以空闲任务和其他任务优先级都是0来说，我们经过上面的知道，都是0的时候，会先执行这个空闲任务，但是执行到taskYIELD()的时候，空闲任务会暂停执行，产生一次主动调度，这个过程就是主动礼让。 然后开始执行Task任务，最后执行完所有的TASK任务以后开始执行这个空闲任务，并且还是接着上一次被中断的地方执行，然后新一轮循环。

而等到在下一次进来这个空闲任务的时候，又会满足这个条件，那么就继续重复上述操作，主动发起一次调度，产生一次礼让，重复上述操作。

程序中大于1中的这个1，值得就是空闲任务，因为不管怎么这个就绪任务链表一定有一个任务那就是空闲任务，因此是需要大于1。

• 主动放弃 vTaskDelay 或者是队列没数据就主动休眠了

• 被动放弃 GPIO按键中断来了唤醒了高优先级任务

思考：

存在：不抢占、不礼让，轮流执行 所有任务优先级都是0，

运行空闲任务，只是起到清理作用，然后继续礼让。

并且执行到任务1就不会继续执行了，

configUSE_PREEMPTION 表示是否配置为抢占式调度

configUSE_TIME_SLICING 表示配置为轮流执行

configIDLE_SHOULD_YIELD 表示是否配置为礼让

不开抢占，实际上也轮转不了，空闲任务也必须礼让。

所以在执行空闲任务一会以后，马上就执行Task1。

xSwitchRequired：表示的是执行时间片轮询的方式进行任务切换。

但是由于我们配置为不抢占，也就是configUSE_PREEMPTION == 0，所以就不能执行，这样我们就不能进行轮询执行，也就是说我们没有设置抢占调度，那么连轮流执行的机会都不会，所以最终呈现出来的就是一直执行Task1。

为什么这样，这是因为FreeRTOS的作者这样设计的，没有为什么，如果不是抢占式调度，那么就不是FreeRTOS了，那为什么还需要使用FreeRTOS，不就没有意思了。

渐渐地就有点明白FreeRTOS的源码了，但是还是需要很长的路。

并且在上述情况下，只有TAsk1主动放弃，才能执行Task2，并且Task2也是一直执行，就跟Task1的原因一样。

主动放弃以后我们空闲任务才能起到真正的作用，那就是进空闲任务执行的第一句话，释放空间。

3.4

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