从零开始掌握FreeRTOS（4）任务的动态和静态创建

目录

任务控制块

环境准备

任务创建宏

硬件初始化

 添加外设文件

动态创建任务

定义动态任务函数

 定义任务句柄

任务创建函数

main函数实现

效果展示

静态创建任务

修改宏

定义静态任务函数

空闲任务与定时器任务堆栈函数和任务控制块指针

 定义任务控制块指针和栈以及任务句柄 

任务创建函数

 main函数实现

效果展示

多任务创建

      前面我们已经梳理了 FreeRTOS 中链表的相关内容，从本篇开始，我们将学习什么是任务，以及动态和静态创建任务的方法。

        我们在前面提到过，任务就是一个个不断执行功能的死循环函数。在裸机系统中，单片机实现的所有功能都放在while循环下。在 FreeRTOS 中也是一样，只不过将不同的功能放在不同的死循环函数中，由调度器来管理这些任务的运行。

        在程序运行时，全局变量与局部变量的定义，中断发生时当前状态的存储，函数返回地址等都需要内存来存放。这些内容都存放在栈里面。在裸机系统中，上述所有的东西都存在同一段栈空间内。

        对于操作系统来讲，栈的分配与释放均由其自动实现。如果把裸机系统的循环看作一个任务的话，由于操作系统存在多个任务且任务间相互独立，所以每个任务都有一段独立的栈空间。

任务控制块

        在 task.c 中，有一个任务控制块（TCB）的声明。TCB就相当于任务的身份证，包括任务的所有信息，比如任务的栈指针， 任务名等。通过任务控制块，操作系统可以通过任务控制块来实现对任务的全部操作。

        下面为TCB结构体声明。

typedef struct tskTaskControlBlock
{
	volatile StackType_t	*pxTopOfStack;	

	#if ( portUSING_MPU_WRAPPERS == 1 )
		xMPU_SETTINGS	xMPUSettings;		
	#endif

	ListItem_t			xStateListItem;	
	ListItem_t			xEventListItem;		
	UBaseType_t			uxPriority;			
	StackType_t			*pxStack;			
	char				pcTaskName[ configMAX_TASK_NAME_LEN ];

	#if ( ( portSTACK_GROWTH > 0 ) || ( configRECORD_STACK_HIGH_ADDRESS == 1 ) )
		StackType_t		*pxEndOfStack;		
	#endif

	#if ( portCRITICAL_NESTING_IN_TCB == 1 )
		UBaseType_t		uxCriticalNesting;	
	#endif

	#if ( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 )
		UBaseType_t		uxTCBNumber;		
		UBaseType_t		uxTaskNumber;		
	#endif

	#if ( configUSE_MUTEXES == 1 )
		UBaseType_t		uxBasePriority;		
		UBaseType_t		uxMutexesHeld;
	#endif

	#if ( configUSE_APPLICATION_TASK_TAG == 1 )
		TaskHookFunction_t pxTaskTag;
	#endif

	#if( configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS > 0 )
		void			*pvThreadLocalStoragePointers[ configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS ];
	#endif

	#if( configGENERATE_RUN_TIME_STATS == 1 )
		uint32_t		ulRunTimeCounter;	
	#endif

	#if ( configUSE_NEWLIB_REENTRANT == 1 )
		struct	_reent xNewLib_reent;
	#endif

	#if( configUSE_TASK_NOTIFICATIONS == 1 )
		volatile uint32_t ulNotifiedValue;
		volatile uint8_t ucNotifyState;
	#endif

	#if( tskSTATIC_AND_DYNAMIC_ALLOCATION_POSSIBLE != 0 )
		uint8_t	ucStaticallyAllocated; 		
	#endif

	#if( INCLUDE_xTaskAbortDelay == 1 )
		uint8_t ucDelayAborted;
	#endif

} tskTCB;

以下对一些重要内容进行解释。

pxTopOfStack：栈顶指针

xStateListItem：链表节点。在链表部分，节点内有个TCB指针指向该节点；在TCB中，就是通过这个指针来指向这个节点。

xEventListItem：这个是指向事件链表的指针，功能和上个一样。

uxPriority：优先级。

pxStack：任务栈起始地址。

pcTaskName：任务名称，内容格式为字符串，长度由宏 configMAX_TASK_NAME_LEN 来控制，这个宏在 FreeRTOSConfig.h 中定义，默认为 16。

        接下来，我们就开始进行简单实战来验证。

环境准备

        无论是创建动态还是静态任务，我们都需要做一些提前准备，比如配置创建任务方式的宏，还有硬件初始化等。

任务创建宏

        首先，我们需要在 FreeRTOSConfig.h 中定义支持动态和静态声明的宏。这两个宏在        FreeRTOS.h 中有相关定义，在其中如果我们没有定义下面这两个宏，系统则会默认定义他们。<