5分钟学习笔记(FreeRTOS)（一）-平芜编程栈

学习：

1.任务状态：Running / Ready / Blocked / Suspended

Running：运行态，表示当前任务正在占用 CPU 执行。

Ready：就绪态，表示任务已经具备运行条件，但是还未被调度器选中执行。（由于有更高优先级任务正在运行，或者同优先级任务还没轮到它，所以暂时没有执行）

Blocked：阻塞态，表示任务正在等待某个时间到达，或者等待某个事件发生。在阻塞期间，任务不占用 CPU，也不会被调度器选中运行。等时间到了，或者事件发生了，任务会重新进入 Ready 状态。（等待延时结束，等待队列数据，等待信号量，等待事件组，等待任务通知，等待互斥量）

例如

例如：

vTaskDelay(100);

任务会阻塞 100 个 tick。注意：100 tick 不一定等于 100ms，具体取决于系统 tick 周期

再比如：

xQueueReceive(queue, &data, 100);

如果队列没数据，任务会阻塞等待；如果 100 个 tick 内还没等到数据，就超时退出阻塞。

Suspended：挂起态，表示任务被手动挂起后，不会参与调度，也不会因为超时自动恢复。只有调用 vTaskResume() 或 xTaskResumeFromISR() 才能恢复到 Ready 状态。

2.任务为什么会阻塞

因为任务调用了会等待的 FreeRTOS API，主动让出 CPU，去等待时间、资源或者事件。vTaskDelay();
xQueueReceive();
xSemaphoreTake();
xEventGroupWaitBits();
ulTaskNotifyTake();这些函数都可能进入阻塞态

总结：FreeRTOS任务不是一直占用CPU运行的。当任务需要等待延时、队列、信号量、事件组或任务通知时，就会进入阻塞态。阻塞态任务不会消耗CPU，调度器会去运行其他Ready任务。等事件发生或者等待超时后，该任务再回到Ready态，等待调度器重新调度。

3. BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pvTaskCode,
const char * const pcName,
const configSTACK_DEPTH_TYPE uxStackDepth,
void pvParameters,
UBaseType_t uxPriority,
TaskHandle_t pxCreatedTask
);个人理解

pvTaskCode任务函数入口地址，任务函数通常是一个无限循环，不能直接 return。如果任务不再需要运行，应该调用 vTaskDelete() 删除自己。例如：

void LED_Task(void *argument) { while(1) { HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0); vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500)); } }

如果任务想删除自己：

vTaskDelete(NULL);

vTaskDelete(NULL)不是删除空任务，而是删除当前正在运行的任务自己

pcName是任务的名称，主要用于

1. 调试 2. 任务列表显示 3. FreeRTOS Trace 工具显示

uxStackDepth为任务分配的栈深度，单位通常是 StackType_t，不是字节。在 STM32 上 128 通常约等于 512 字节。注意：这是 FreeRTOS 原生 xTaskCreate() 的规则；如果用 CMSIS-RTOS 或 CubeMX 配置任务，界面里的 stack size 可能按字节理解，要看具体接口。

pvParameters是传递给任务函数的参数指针。例如：

uint8_t led_id = 1; xTaskCreate(LED_Task, "LED", 128, &led_id, 2, NULL);

任务里接收：

void LED_Task(void *argument) { uint8_t id = *(uint8_t *)argument; while(1) { // 使用 id } }

注意，如果传局部变量地址，要小心变量生命周期。 led_id 是局部变量，创建任务的函数退出后，这个地址可能失效；所以传给任务的参数最好是全局变量、static变量，或者长期存在的结构体。

uxPriority是任务的优先级，数字越大优先级越高

pxCreatedTask是一个输出参数，用来保存创建成功后的任务句柄。

xTaskCreate() 还有一个返回值

BaseType_t

常见返回值：

pdPASS：任务创建成功 errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY：内存不足，创建失败

4.vTaskDelay() 作用

vTaskDelay() 用于让当前任务进入阻塞态，延时指定的 tick 数。延时时间到后，任务从 Blocked 状态回到 Ready 状态，延时时间到后，任务从 Blocked 状态回到 Ready 状态，等待调度器选中后才会重新进入 Running。。它是相对延时，适合普通延时；如果要实现严格周期任务，应使用 vTaskDelayUntil()。

5.Delay后任务去哪了

任务在 Running 状态调用 vTaskDelay() 后会主动让出 CPU，让其他 Ready 任务得到执行机会。本任务会进入 Blocked（阻塞态），在延时未结束前一直处于阻塞态，不参与调度，也不占用 CPU。当延时时间到了以后，任务会从 Blocked 状态转为 Ready（就绪态），然后等待调度器调度，只有被调度器选中后，才会重新进入 Running（运行态）。