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什么是阻塞延时、为什么需要空闲任务
RTOS中的延时叫阻塞延时，即任务需要延时时，任务会放弃cpu使用权，cpu转而去做其他的事，当任务延时时间到后，任务重新请求获得cpu使用权。
但当所有的任务都处于阻塞后，为了不让cpu空闲没事干就需要一个空闲任务让cpu干活。
空闲任务的实现
空闲任务实现和创建普通任务没区别，空闲任务在调用vTaskStartScheduler函数内部创建，如下
//定义空闲栈 #define configMINIMAL_STACK_SIZE ( ( unsigned short ) 128 ) StackType_t IdleTaskStack[configMINIMAL_STACK_SIZE]; //空闲任务任务控制块 TCB_t IdleTaskTCB; //设置空闲任务的参数 void vApplicationGetIdleTaskMemory( TCB_t **ppxIdleTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer, uint32_t *pulIdleTaskStackSize ){ *ppxIdleTaskTCBBuffer=&IdleTaskTCB; *ppxIdleTaskStackBuffer=IdleTaskStack; *pulIdleTaskStackSize=configMINIMAL_STACK_SIZE;}void vTaskStartScheduler(void){TCB_t *pxIdleTaskTCBBuffer = NULL;//空闲任务控制块指针StackType_t *pxIdleTaskStackBuffer = NULL;//空闲任务栈指针uint32_t ulIdleTaskStackSize; //空闲任务栈大小//设置空闲任务参数vApplicationGetIdleTaskMemory(&pxIdleTaskTCBBuffer,&pxIdleTaskStackBuffer,&ulIdleTaskStackSize);//创建空闲任务xIdleTaskHandle = xTaskCreateStatic((TaskFunction_t)prvIdleTask,(char *)"IDLE",(uint32_t)ulIdleTaskStackSize,(void*)NULL,(StackType_t*)pxIdleTaskStackBuffer, (TCB_t*)pxIdleTaskTCBBuffer); //将空闲任务添加到就绪列表 vListInsertEnd(&(pxReadyTasksLists[0]),&(((TCB_t *)pxIdleTaskTCBBuffer)->xStateListItem));//手动指定第一个要运行的任务pxCurrentTCB = &Task1TCB;//启动调度器if(xPortStartScheduler()!=pdFALSE){//启动成功则不会运行到这里}}阻塞延时的实现
阻塞延时需要用xTicksToDelay，这个时TCB中的一个成员，用于记录还要阻塞多久。
typedef struct tskTaskControlBlock{volatile StackType_t * pxTopOfStack;ListItem_t xStateListItem; StackType_t * pxStack; ·char pcTaskName[configMAX_TASK_NAME_LEN];TickType_t xTicksToDelay; //用于延时}tskTCB;所以阻塞延时就是这样实现
void vTaskDelay(const TickType_t xTicksToDelay){ TCB_t *pxTCB = NULL; pxTCB = pxCurrentTCB; //设置延时时间 pxTCB->xTicksToDelay = xTicksToDelay; //进行一次任务切换 taskYIELD();}由于引入了阻塞延时，所以任务切换函数需要改写，因为当所有任务阻塞后，需要切换至空闲任务运行
void vTaskSwitchContext( void ){ //如果当前时空闲任务，尝试去执行任务1或任务2,如果他们延时时间都没到则继续执行空闲任务if( pxCurrentTCB == &IdleTaskTCB ){if(Task1TCB.xTicksToDelay == 0){ pxCurrentTCB =&Task1TCB;} else if(Task2TCB.xTicksToDelay == 0) { pxCurrentTCB =&Task2TCB; } else { return; } } else //当前任务不是空闲任务会执行到这里 { //当前任务时任务1或任务2的话，检查另一个任务 //如果另外的任务不在延时中，会切换到该任务 //否则，判断当前任务是否在延时中，是则切换到空闲任务， //否则，不进行任何切换 if (pxCurrentTCB == &Task1TCB) { if (Task2TCB.xTicksToDelay == 0) {pxCurrentTCB =&Task2TCB; } else if (pxCurrentTCB->xTicksToDelay != 0) {pxCurrentTCB = &IdleTaskTCB; } else {return; } } else if (pxCurrentTCB == &Task2TCB) { if (Task1TCB.xTicksToDelay == 0) { pxCurrentTCB =&Task1TCB; } else if (pxCurrentTCB->xTicksToDelay != 0) { pxCurrentTCB = &IdleTaskTCB; } else { return; } } }}xTicksToDelay 递减
vTaskDelay中设置了xTicksToDelay成员后，是通过SystTick中断来实现递减操作的
void xPortSysTickHandler( void ){ int x = portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR(); xTaskIncrementTick(); portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR(x);}void xTaskIncrementTick( void ){ TCB_t *pxTCB = NULL; BaseType_t i = 0; const TickType_t xConstTickCount = xTickCount + 1; xTickCount = xConstTickCount; for (i=0; i<configMAX_PRIORITIES; i++) { pxTCB = ( TCB_t * ) listGET_OWNER_OF_HEAD_ENTRY( ( &pxReadyTasksLists[i] ) ); if (pxTCB->xTicksToDelay > 0) { pxTCB->xTicksToDelay --; //这里递减 } } portYIELD();}SysTick初始化
//systick控制寄存器#define portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG (*((volatile uint32_t *) 0xe000e010 ))//systick重装载寄存器#define portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG (*((volatile uint32_t *) 0xe000e014 ))//systick时钟源选择#ifndef configSYSTICK_CLOCK_HZ#define configSYSTICK_CLOCK_HZ configCPU_CLOCK_HZ #define portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT ( 1UL << 2UL )#else #define portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT ( 0 )#endif#define portNVIC_SYSTICK_INT_BIT ( 1UL << 1UL )#define portNVIC_SYSTICK_ENABLE_BIT ( 1UL << 0UL )void vPortSetupTimerInterrupt( void ){ //重装载计数器值portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG = ( configSYSTICK_CLOCK_HZ / configTICK_RATE_HZ ) - 1UL; //设置systick时钟使用内核时钟 //使能systick定时器中断 //使能systick定时器portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = ( portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT |portNVIC_SYSTICK_INT_BIT |portNVIC_SYSTICK_ENABLE_BIT );}在FreeRTOSConfig.h中
#define configCPU_CLOCK_HZ (( unsigned long ) 25000000)#define configTICK_RATE_HZ (( TickType_t ) 100)configSYSTICK_CLOCK_HZ是没有定义的，所以configSYSTICK_CLOCK_HZ使用的是configCPU_CLOCK_HZ
仿真
portCHAR flag1;portCHAR flag2;TaskHandle_t Task1_Handle;StackType_t Task1Stack[128];TCB_t Task1TCB;TaskHandle_t Task2_Handle;StackType_t Task2Stack[128];TCB_t Task2TCB;void Task1_Fntry(void *arg){while(1){ flag1=1; vTaskDelay( 2 ); flag1=0; vTaskDelay( 2 );}}void Task2_Fntry(void *arg){while(1){ flag2=1; vTaskDelay( 2 ); flag2=0; vTaskDelay( 2 );}}int main(void){prvInitialiseTaskLists();Task1_Handle = xTaskCreateStatic(Task1_Fntry,"task1",128,NULL,Task1Stack,&Task1TCB);vListInsertEnd(&pxReadyTasksLists[1],&((&Task1TCB)->xStateListItem));Task2_Handle = xTaskCreateStatic(Task2_Fntry,"task2",128,NULL,Task2Stack,&Task2TCB);vListInsertEnd(&pxReadyTasksLists[2],&((&Task2TCB)->xStateListItem));vTaskStartScheduler();for(;;){}}可以看到2个task是同步运行的，且延时是20ms
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