梅克尔工作室-鸿蒙14天IOT开发实战-笔记(3.1)

发布于 2022-7-31 09:18
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3.1 内核开发之任务管理

(1)任务管理的基本概念

1、从系统的角度看,任务是竞争系统资源的最小运行单元。任务可以使用或等待CPU、使用内存空间等系统资源,并独立于其它任务运行。
2、LiteOS的任务模块可以给用户提供多个任务,实现了任务之间的切换和通信,帮助用户管理业务程序流程。这样用户可以将更多的精力投入到业务功能的实现中。
3、LiteOS中的任务是抢占式调度机制,高优先级的任务可打断低优先级任务,低优先级任务必须在高优先级任务阻塞或结束后才能得到调度,同时支持时间片轮转调度方式。
4、LiteOS的任务默认有32个优先级(0-31),最高优先级为0,最低优先级为31。

(2)任务状态

任务状态通常分为以下四种:

  • 就绪(Ready):该任务在就绪列表中,只等待CPU。
  • 运行(Running):该任务正在执行。
  • 阻塞(Blocked):该任务不在就绪列表中。包含任务被挂起、任务被延时、任务正在等待信号量、读写队列或者等待读写事件等。
  • 退出态(Dead):该任务运行结束,等待系统回收资源。
  • 任务ID:在任务创建时通过参数返回给用户,作为任务的一个非常重要的标识。
  • 任务优先级:优先级表示任务执行的优先顺序。
  • 任务入口函数:每个新任务得到调度后将执行的函数。
  • 任务控制块TCB:每一个任务都含有一个任务控制块(TCB)。TCB包含了任务上下文栈指针(stack pointer)、任务状态、任务优先级、任务ID、任务名、任务栈大小等信息。TCB可以反映出每个任务运行情况。
  • 任务栈:每一个任务都拥有一个独立的栈空间,我们称为任务栈。
  • 任务上下文:任务在运行过程中使用到的一些资源,如寄存器等,我们称为任务上下文。LiteOS在任务挂起的时候会将本任务的任务上下文信息,保存在自己的任务栈里面,以便任务恢复后,从栈空间中恢复挂起时的上下文信息,从而继续执行被挂起时被打断的代码。
  • 任务切换:任务切换包含获取就绪列表中最高优先级任务、切出任务上下文保存、切入任务上下文恢复等动作。

(3)任务的调度机制

任务状态迁移说明:

  1. 就绪态→运行态:任务创建后进入就绪态,发生任务切换时,就绪列表中最高优先级的任务被执行,从而进入运行态,但此刻该任务依旧在就绪列表中。
  2. 运行态→阻塞态:任务运行因挂起、读信号量等待等,在就绪列表中被删除进入阻塞。
  3. 阻塞态→就绪态||阻塞态→运行态∶阻塞的任务被恢复后(任务恢复、延时时间超时、读信号量超时或读到信号量等),此时被恢复的任务会被加入就绪列表,从而由阻塞态变成就绪态;此时如果被恢复任务的优先级高于正在运行任务的优先级,则会发生任务切换,将该任务由就绪态变成运行态。
  4. 就绪态→阻塞态:任务也有可能在就绪态时被阻塞(挂起)。
  5. 运行态→就绪态:有更高优先级任务创建或者恢复后,发生任务切换而进入就绪列表。
  6. 运行态→退出态:任务运行结束,内核自动将此任务删除,此时由运行态变为退出态。
  7. 阻塞态→退出态:阻塞的任务调用删除接口,任务状态由阻塞态变为退出态。
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(4)cmsis_os2的API任务接口简介:

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(5)创建任务接口详解

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(6)任务创建

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(7)编译运行

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由此可知,高优先级先运行,然后挂起,接着低优先级运行

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