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十、FreeRTOS之FreeRTOS时间片调度

article 2024/11/15 20:22:52

1，时间片调度简介（熟悉）

2，时间片调度实验演示（掌握）

1，时间片调度简介（熟悉）

一，时间片调度简介（熟悉）

同等优先级任务轮流地享有相同的 CPU 时间(可设置)，叫时间片，在FreeRTOS中，一个时间片就等于SysTick 中断周期

运行条件：

1、创建三个任务：Task1、Task2、Task3

2、Task1、Task2、Task3的优先级均为1；即3个任务同等优先级

运行过程如下：

1、首先Task1运行完一个时间片后，切换至Task2运行

2、Task2运行完一个时间片后，切换至Task3运行

3、Task3运行过程中（还不到一个时间片），Task3阻塞了（系统延时或等待信号量等），此时直接切换到下一个任务Task1

4、Task1运行完一个时间片后，切换至Task2运行

1、同等优先级任务，轮流执行；时间片流转

2、一个时间片大小，取决为滴答定时器中断频率

3、注意没有用完的时间片不会再使用，下次任务Task3得到执行,还是按照一个时间片的时钟节拍运行

二，时间片调度实验演示（掌握）

2.1、实验目的：

学会对FreeRTOS 时间片调度使用

2.2、实验设计：

将设计三个任务：start_task、task1、task2，其中task1和task2优先级相同均为2。

为了使现象明显，将滴答定时器的中断频率设置为50ms中断一次，即一个时间片50ms

三个任务的功能如下：

start_task：用来创建其他的2个任务

task1：通过串口打印task1的运行次数

task2：通过串口打印task2的运行次数

注意：使用时间片调度需把宏 configUSE_TIME_SLICING 和 configUSE_PREEMPTION 置1

2.3 实验代码：

/******************************************************************************************************/
/*FreeRTOS配置*/

/* START_TASK 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务
 */
#define START_TASK_PRIO         1
#define START_TASK_STACK_SIZE   128
TaskHandle_t    start_task_handler;
void start_task( void * pvParameters );

/* TASK1 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务
 */
#define TASK1_PRIO         2
#define TASK1_STACK_SIZE   128
TaskHandle_t    task1_handler;
void task1( void * pvParameters );


/* TASK2 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 创建任务
 */
#define TASK2_PRIO         2
#define TASK2_STACK_SIZE   128
TaskHandle_t    task2_handler;
void task2( void * pvParameters );
/******************************************************************************************************/

/**
 * @brief       FreeRTOS例程入口函数
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void freertos_demo(void)
{    
    xTaskCreate((TaskFunction_t         )   start_task,
                (char *                 )   "start_task",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE )   START_TASK_STACK_SIZE,
                (void *                 )   NULL,
                (UBaseType_t            )   START_TASK_PRIO,
                (TaskHandle_t *         )   &start_task_handler );
    vTaskStartScheduler();
}


void start_task( void * pvParameters )
{
    taskENTER_CRITICAL();               /* 进入临界区 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t         )   task1,
                (char *                 )   "task1",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE )   TASK1_STACK_SIZE,
                (void *                 )   NULL,
                (UBaseType_t            )   TASK1_PRIO,
                (TaskHandle_t *         )   &task1_handler );
                
    xTaskCreate((TaskFunction_t         )   task2,
                (char *                 )   "task2",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE )   TASK2_STACK_SIZE,
                (void *                 )   NULL,
                (UBaseType_t            )   TASK2_PRIO,
                (TaskHandle_t *         )   &task2_handler );
    vTaskDelete(NULL);
    taskEXIT_CRITICAL();                /* 退出临界区 */
}

/* 任务一，实现LED0每500ms翻转一次 */
void task1( void * pvParameters )
{
    uint32_t task1_num = 0;
    while(1)
    {
        taskENTER_CRITICAL();               /* 进入临界区 */
        printf("task1运行次数：%d\r\n",++task1_num);
        taskEXIT_CRITICAL();                /* 退出临界区 */
        delay_ms(10);
    }
}


/* 任务二，列表项的插入和删除实验 */
void task2( void * pvParameters )
{
    uint32_t task2_num = 0;
    while(1)
    {
        taskENTER_CRITICAL();               /* 进入临界区 */
        printf("task2运行次数：%d\r\n",++task2_num);
        taskEXIT_CRITICAL();                /* 退出临界区 */
        delay_ms(10);
    }
}

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