7-FreeRTOS时间片进行任务调度

注意：

①任务切换会存在时间片开销；

 

FreeRTOS 支持时间片，每个优先级可以支持无限多个任务，这些任务的调度就是时间片调度；

在 FreeRTOS 中允许一个任务运行一个时间片(一个时钟节拍的长度)后让出 CPU 的使用权，让拥有同优先级的下一个任务运行， 至于下一个要运行
哪个任务？ 由时间片来调度，时间片调度发生在滴答定时器的中断服务函数中 。

 

下面三个任务优先级相同，为N

 

 

（1）任务 3 正在运行。
（2）这时一个时钟节拍中断(滴答定时器中断)发生，任务 3 的时间片用完，但是任务 3 还没有执行完。
（3）FreeRTOS 将任务切换到任务 1，任务 1 是优先级 N 下的下一个就绪任务。
（4） 任务 1 连续运行至时间片用完。
（5） 任务 3 再次获取到 CPU 使用权，接着运行。
（6） 任务 3 运行完成， 调用任务切换函数 portYIELD()强行进行任务切换放弃剩余的时间片，从而使优先级 N 下的下一个就绪的任务运行。
（7）FreeRTOS 切换到任务 1。
（8） 任务 1 执行完其时间片。
 

 

 实验需求：

①使用时间片调度的话宏 configUSE_PREEMPTION(抢占式内核或协程) 和宏 configUSE_TIME_SLICING(时间片调度使能) 必须为 1；

②将task1_task 和 task2_task的任务优先级设置为相同，都为 2；

③时间片的长度由宏 configTICK_RATE_HZ 来确定，一个时间片的长度就是滴答定时器的中断周期，设置 configTICK_RATE_HZ 10 则时间片是1/10 =100ms,那么任务一和任务二运行的时候都是占用一个100ms的时间片；

④任务一和任务二中每25ms让串口打印一次，那么每个任务在自己时间片下执行的话，至少打印4次。

 

 

代码：

 

 //----------------------------------------任务优先级
 #define START_TASK_PRIO     1 
 #define KEY_TASK_PRIO       2
 #define TASK1_PRIO          2 
 #define TASK2_PRIO          2 //优先级高
 
 
 //----------------------------------------任务堆栈大小
 #define START_STK_SIZE 128 
 #define TASK1_STK_SIZE 128 
 #define TASK2_STK_SIZE 128 
 #define KEY_STK_SIZE   128 
 
 //----------------------------------------任务句柄
 TaskHandle_t Task1_Handler; 
 TaskHandle_t Task2_Handler; 
 TaskHandle_t StartTask_Handler; 
 TaskHandle_t KeyTask_Handler; //任务句柄
 
 
 //----------------------------------------任务函数
 void start_task(void *pvParameters); 
 void task1_task(void *pvParameters); 
 void task2_task(void *pvParameters); 
 void key_task(void *pvParameters); //任务函数

 
 int main(void)
 {
   BaseType_t OS;
   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);  
   User_GPIO_Init();
     Delay_init();
     USART_Config();
     

 
     
     OS= xTaskCreate(
                                            (TaskFunction_t        ) start_task,       //任务函数
                                            (const char *          )  "start_task",    //任务名
                                            (configSTACK_DEPTH_TYPE) START_STK_SIZE,   //堆栈大小
                                            (void *                )NULL,              //传递给任务函数的参数
                                            (UBaseType_t           ) START_TASK_PRIO,  //任务优先级
                                            (TaskHandle_t *        ) &StartTask_Handler  //任务句柄
                    );
                                  
     if(OS==pdPASS) 
         GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8);
         
     vTaskStartScheduler(); //开启任务调度
     
 }
 
 
 void start_task(void *pvParameters)
 {
  
         taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
         
       //创建任务Task1
xTaskCreate((TaskFunction_t )task1_task, //任务函数
         (const char* )"task1_task", //任务名称
         (uint16_t )TASK1_STK_SIZE, //任务堆栈大小
         (void* )NULL,
         (UBaseType_t )TASK1_PRIO, //任务优先级
         (TaskHandle_t* )&Task1_Handler); //任务句柄
 
xTaskCreate((TaskFunction_t )task2_task, //任务函数
         (const char* )"task2_task", //任务名称
         (uint16_t )TASK2_STK_SIZE, //任务堆栈大小
         (void* )NULL,
         (UBaseType_t )TASK2_PRIO, //任务优先级
         (TaskHandle_t* )&Task2_Handler); //任务句柄           
                 
         vTaskDelete(StartTask_Handler); //vTaskDelete(NULL)也可以   删除开始任务
         taskEXIT_CRITICAL();            //退出临界区
 }
 
 
 //任务1
 void task1_task(void *pvParameters)
 {  
     uint8_t count_num=0; 
     while(1)
     {
       count_num++; 
       printf("任务1已经执行：%d次\r\n",count_num);
       delay_xms(25);  //vTaskDelay     delay_xms不发生任务切换
     }
         
 }
 
 
  //任务2
 void task2_task(void *pvParameters)
 {  
     uint8_t count_num1=0; 
     while(1)
     {
       count_num1++;
             printf("任务2已经执行：%d次\r\n",count_num1);
       delay_xms(25);  //configTICK_RATE_HZ 10则时间片是100ms    这里延时25ms，则每个任务基本上执行4次会切换任务
     }
         
 }

 

执行结果：