第 3 章 任务管理

3.1 章节介绍和学习范围

学习范围

本章节旨在让读者能够理解以下几点：

• 在应用程序中，FreeRTOS 怎样为每个任务分配执行时间；
• FreeRTOS 怎样决定什么时间执行哪一个任务；
• 每个任务的相对优先级如何影响系统的行为；
• 一个任务存在的状态。

读者也应该能够了解：

• 如何实现任务；
• 如何创建一个或者多个任务实例；
• 如何使用任务参数；
• 如何更改已经创建了的任务的优先级；
• 如何删除任务；
• 如何周期性的执行一个任务（软件定时器会在后续章节讲到）；
• 空闲任务什么时候会执行以及如何使用。

本章介绍的概念是了解如何使用 FreeRTOS 和理解 FreeRTOS 应用程序如何运行的基础。所以这是本书最详细的章节。

3.2 任务函数

任务是用 C 函数实现的。唯一特别的是他们的原型必须返回 void 类型并接受一个 void 类型的指针参数。

void ATaskFunction(void *pvParameters);

清单 11. 任务函数原型

任务就是一个小程序。任务的入口是任务实现函数，任务实现函数由两部分组成：变量的定义和任务主体。任务主体是一个无限循环，用于执行任务的功能。如果一个任务不需要再执行，应该在退出任务主体循环后直接删除这个任务。

FreeRTOS 任务禁止以任何方式从任务实现函数中返回：

1. 任务函数中不能包含 return 语句；
2. 不能在函数结束后继续执行。

在创建时多个任务时，可以使用同一任务实现函数，每一个已经创建的任务是一个独立的执行实例，拥有自己的堆栈和任务本身定义的任何局部（堆栈）变量的副本。

void ATaskFunction(void *pvParameters)
{
    /* 定义变量和普通函数没有什么区别。每一个使用这个例程函数的任务实例，
     * 都会有自己的局部变量副本，如果一个变量使用 static 关键字，
     * 这个变量就只会有一个变量副本， 每一个创建的任务实例都会共享这一个变量副本。
     */
    int32_t lVariableExample = 0;
    
    /* 任务主体。
     */
    for (;;)
    {
        /* 任务功能实现代码 */
    }
    /* 如果任务实现需要退出上述循环，则必须在任务执行功能结束前删除该任务。
     * 调用 vTaskDelete() API 函数时，传入 NULL，表示要被删除的任务是当前调用任务。
     * 在第 1 章中有API 函数的命名规约相关描述。使用早于V9.0.0的FreeRTOS版本的项目
     * 必须构建其中一个heap_n.c文件之一。从 FreeRTOS V9.0.0 开始，
     * 只有在FreeRTOSConfig.h 中将 configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 设置为 1 或者
     * 未定义 configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION 时才需要 heap_n.c 文件。
     */
    vTaskDelete( NULL );
}

清单12. 典型的任务函数结构

3.3 顶层任务状态