freertos 系統 運行流程 源碼分析
鏈表插入末尾函數 vListItemEnd
//插入到最後
void vListInsertEnd( xList * const pxList, xListItem * const pxNewListItem )
{
xListItem * pxIndex;
pxIndex = pxList->pxIndex;
pxNewListItem->pxNext = pxIndex; //指向pxList中鏈表
pxNewListItem->pxPrevious = pxIndex->pxPrevious;
pxIndex->pxPrevious->pxNext = pxNewListItem;
pxIndex->pxPrevious = pxNewListItem;
/* Remember which list the item is in. */
pxNewListItem->pvContainer = ( void * ) pxList;
( pxList->uxNumberOfItems )++;
}
系統調度
freertos 主要文件函數
croutine.c 和task.c 是兩種任務的組織實現this
croutine.c 各任務共享同一個堆棧，使RAM 的需求進一步縮小，但也正因如此，他的使用受到相對嚴格的限制。spa
通常task.c和task.h完成了全部有關建立，調度，和維護任務的繁重工做。操作系統
list.c 任務鏈表，TCB鏈表等定義.net
queue.c和queue.h是負責處理FreeRTOS的通信的。任務和中斷使用隊列互相發送數據，而且使用信號燈和互斥來發送臨界資源的使用狀況。指針
timers 任務定時器等時間管理code
heap_2.c 注意是內存分配blog
port.c 包含了全部實際硬件相關的代碼接口
FreeRTOSConfig.h文件裏選擇。時鐘速度，堆大小，互斥，和API子集，連同其餘許多選項隊列
int main( void )
{
Sys_InitTask(); //系統初始化 包含時鐘、管腳、系統定時器配置
xTaskCreate( Task1, ( signed portCHAR *) "Task1", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, (tskIDLE_PRIORITY+1), NULL); //建立一個任務
vTaskStartScheduler(); //任務開始運行
return 0;
}
過程：先建立任務，源碼見http://my.oschina.net/u/274829/blog/277855，
1，給NewTCB 分配內存 堆棧分配 初始化TCB 初始化任務鏈表事件鏈表 初始化CPU寄存器 任務數量加1，任務添加到任務隊列中，若是調度能夠運行，且任務優先級高就進行調度
開始任務調度
void vTaskStartScheduler( void )
{
portBASE_TYPE xReturn;
/* Add the 空閒任務 at the lowest priority. */
#if ( INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle == 1 )
{
/* 建立空閒任務 須要返回任務句柄的idle任務建立*/
xReturn = xTaskCreate( prvIdleTask, ( signed char * ) "IDLE", tskIDLE_STACK_SIZE, ( void * ) NULL, ( tskIDLE_PRIORITY | portPRIVILEGE_BIT ), &xIdleTaskHandle );
}
#else
{
/*不返回idle任務句柄/
xReturn = xTaskCreate( prvIdleTask, ( signed char * ) "IDLE", tskIDLE_STACK_SIZE, ( void * ) NULL, ( tskIDLE_PRIORITY | portPRIVILEGE_BIT ), NULL );
}
#endif /* INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle */
#if ( configUSE_TIMERS == 1 )
{
if( xReturn == pdPASS )
{
xReturn = xTimerCreateTimerTask(); /*調用建立定時器任務的函數，注意這個 不是建立的任務*/
}
}
#endif /* configUSE_TIMERS */
if( xReturn == pdPASS ) /*任務建立成功*/
{
portDISABLE_INTERRUPTS(); /*禁止全部中斷*/
xSchedulerRunning = pdTRUE; /*調度器能夠開始調度*/
xTickCount = ( portTickType ) 0U; /*運行操做系統的時間滴答數初始化爲0*/
/* 若是configGENERATE_RUN_TIME_STATS定義，下面的宏必須定義配置的定時器/計數器，用來產生運行時間計數器 的時間基準。 */
portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS();
/* 特定於硬件，於是在設置計時器滴答便攜式接口。 */
if( xPortStartScheduler() != pdFALSE ) /*開始實施調度，這個須要在Port.c中移植*/
{
/* 應該不會到達這裏，若是調度 運行函數不會返回。 */
}
else
{
/* 若是任務 calls xTaskEndScheduler(). 會到這裏*/
}
}
else
{
/* 若是內核不能啓動會到這裏由於沒有足夠的 FreeRTOS heap to create the idle task
or the timer task. */
configASSERT( xReturn );
}
}
任務調度
portBASE_TYPE xPortStartScheduler( void )
{
/* Make PendSV, CallSV and SysTick the same priroity as the kernel. */
*(portNVIC_SYSPRI2) |= portNVIC_PENDSV_PRI;
*(portNVIC_SYSPRI2) |= portNVIC_SYSTICK_PRI;
/* 啓動時鐘產生時間片 */
prvSetupTimerInterrupt();
/*初始化 中斷計數值 */
uxCriticalNesting = 0;
/* 啓動第一個任務 */
vPortStartFirstTask();
/* Should not get here! */
return 0;
}
啓動時間片 prvSetupTimerInterrupt()
void prvSetupTimerInterrupt( void )
{
/* Configure SysTick to interrupt at the requested rate. */
*(portNVIC_SYSTICK_LOAD) = ( configCPU_CLOCK_HZ / configTICK_RATE_HZ ) - 1UL;
*(portNVIC_SYSTICK_CTRL) = portNVIC_SYSTICK_CLK | portNVIC_SYSTICK_INT | portNVIC_SYSTICK_ENABLE;
}
關中斷源碼
#define portDISABLE_INTERRUPTS() vPortSetInterruptMask()
__asm void vPortSetInterruptMask( void )
{
PRESERVE8
push { r0 }
mov r0, #configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY
msr basepri, r0
pop { r0 }
bx r14
}
vPortStartFirstTask() 啓動第一個任務
__asm void vPortStartFirstTask( void )
{
PRESERVE8
/* Use the NVIC offset register to locate the stack. */
ldr r0, =0xE000ED08
ldr r0, [r0]
ldr r0, [r0]
/* Set the msp back to the start of the stack. */
msr msp, r0
/* Globally enable interrupts. */
cpsie i
/* Call SVC to start the first task. */
svc 0
nop
}
任務阻塞掛起
void vTaskDelay( portTickType xTicksToDelay )
{
portTickType xTimeToWake;
signed portBASE_TYPE xAlreadyYielded = pdFALSE;
if( xTicksToDelay > ( portTickType ) 0U ) /*延時時間參數不爲0，表示須要延時.不然只是但願作一次調度*/
{
vTaskSuspendAll(); /*掛起調度器，來建立臨界區*/
{
traceTASK_DELAY();
/* 從事件列表中移除一個任務，而調度暫停將不會被放置在準備列表或阻止列表中刪除，直到調度被恢復。此任務不能在事件列表中，由於它是目前執行的任務。*/
xTimeToWake = xTickCount + xTicksToDelay; /*轉換成絕對時間：xTimeToWake 喚醒時間*/ /*xTicksToDelay:延時的節拍數*/
/*由於調度器在就緒運行隊列鏈表中,再也找不本task的信息,進而調度器也就不會調度本task了 */
/*把任務從當前運行鏈表中移除出去，而後把它添加到阻塞鏈表裏面*/
if( uxListRemove( &( pxCurrentTCB->xGenericListItem ) ) == ( unsigned portBASE_TYPE ) 0 )
{
portRESET_READY_PRIORITY(pxCurrentTCB->uxPriority, uxTopReadyPriority );
}
prvAddCurrentTaskToDelayedList( xTimeToWake );
}
xAlreadyYielded = xTaskResumeAll();
/*在運行上面臨界區的程序時，可能有任務須要調度，但由於調度器的掛起而沒有被調度，只是給出了登記，而這個xTaskResumeAll函數就是要把放進xPendingReadyList鏈表中的任務節點轉移到真正的就緒鏈表pxReadyTasksLists裏面，若是任務是由於tick缺失或者由於在恢復實際走過的滴答數時有任務須要搶佔CPU，則 xAlreadyYielded 都爲真，從而致使下面不會運行，若是沒有被搶佔也就是說當前仍是處於最高級任務，可是上面的延時已經使其阻塞，從而在下面發生搶佔*/
}
if( xAlreadyYielded == pdFALSE ) /*強制本身交出CPU，使自身進入等待延時*/
{
portYIELD_WITHIN_API(); /*任務切換*/
}
}
時間片
void xPortSysTickHandler( void )
{
unsigned long ulDummy;
/* If using preemption, also force a context switch. */
#if configUSE_PREEMPTION == 1
*(portNVIC_INT_CTRL) = portNVIC_PENDSVSET;
#endif
ulDummy = portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR();
{
vTaskIncrementTick();
}
portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR( ulDummy );
}
時間片中任務
void vTaskIncrementTick( void )
{
tskTCB * pxTCB;
/* 每一個時間片調用一次 任務調度器沒有被掛起*/
if( uxSchedulerSuspended == ( unsigned portBASE_TYPE ) pdFALSE )
{
++xTickCount;
if( xTickCount == ( portTickType ) 0U )
{
xList *pxTemp;
/* 切換到就緒隊列 判斷阻塞隊列是否爲空 若是空就報錯 */
configASSERT( ( listLIST_IS_EMPTY( pxDelayedTaskList ) ) );
由於xTickCount溢出，因此咱們須要交換任務延時鏈表，系統定義了兩個鏈表指針pxDelayedTas kList和pxOverflowDelayedTaskList，其中pxDelayedTaskList始終指向當前正在使用的那個任 務延時鏈表，而pxOverflowDelayedTaskList指向的則老是備用的那個任務鏈表，在這裏咱們讓p xDelayedTaskList指向原先由pxOverflowDelayedTaskList指向的那個鏈表，作個交換
/*交換延遲鏈表，把當前的鏈表設置爲pxOverflowDelayedTaskList*/
pxTemp = pxDelayedTaskList;
pxDelayedTaskList = pxOverflowDelayedTaskList;
pxOverflowDelayedTaskList = pxTemp;
xNumOfOverflows++;
if( listLIST_IS_EMPTY( pxDelayedTaskList ) != pdFALSE )
{
//由於任務鏈表爲空，空鏈表，只有一個尾節點，也就是pxList->xListEnd
// pxList->xListEnd.xItemValue = portMAX_DELAY，
xNextTaskUnblockTime = portMAX_DELAY; //因此，下個任務時間
}
else
{
/*隊列不爲空找到起始的任務而後移出隊列*/
pxTCB = ( tskTCB * ) listGET_OWNER_OF_HEAD_ENTRY( pxDelayedTaskList );
xNextTaskUnblockTime = listGET_LIST_ITEM_VALUE( &( pxTCB->xGenericListItem ) );
}
}
/*找出時間已經到的任務，並把他們從阻塞態轉換爲就緒態，是一個宏定義 */
prvCheckDelayedTasks();
}
else
{
//若是調度器被禁止，則咱們把丟失的時鐘節拍記錄在全局變量uxMissedTicks中
++uxMissedTicks;
#if ( configUSE_TICK_HOOK == 1 )
{
vApplicationTickHook();
}
#endif
}
#if ( configUSE_TICK_HOOK == 1 )
{
/* Guard against the tick hook being called when the missed tick
count is being unwound (when the scheduler is being unlocked. */
if( uxMissedTicks == ( unsigned portBASE_TYPE ) 0U )
{
vApplicationTickHook();
}
}
#endif
traceTASK_INCREMENT_TICK( xTickCount );
}
找到時間已到的任務，轉到就緒列表
#define prvCheckDelayedTasks() \
{ \
portTickType xItemValue; \
\
/* 判斷時間是否到了 若是到了*/
if( xTickCount >= xNextTaskUnblockTime ) \
{ \
for( ;; ) \
{ \
if( listLIST_IS_EMPTY( pxDelayedTaskList ) != pdFALSE ) \
{ \
/* 與上面同樣 判斷是否爲空 */ \
xNextTaskUnblockTime = portMAX_DELAY; \
break; \
} \
else \
{ \ \
pxTCB = ( tskTCB * ) listGET_OWNER_OF_HEAD_ENTRY( pxDelayedTaskList ); \
xItemValue = listGET_LIST_ITEM_VALUE( &( pxTCB->xGenericListItem ) ); \
\
if( xTickCount < xItemValue ) \
{ \
/* It is not time to unblock this item yet, but the item \
value is the time at which the task at the head of the \
blocked list should be removed from the Blocked state - \
so record the item value in xNextTaskUnblockTime. */ \
xNextTaskUnblockTime = xItemValue; \
break; \
} \
\
/* It is time to remove the item from the Blocked state. */ \
vListRemove( &( pxTCB->xGenericListItem ) ); \
\
/* Is the task waiting on an event also? */ \
if( pxTCB->xEventListItem.pvContainer ) \
{ \
vListRemove( &( pxTCB->xEventListItem ) ); \
} \
prvAddTaskToReadyQueue( pxTCB ); \
} \
} \
} \
}
移除鏈表
void vListRemove( xListItem *pxItemToRemove )
{
xList * pxList;
pxItemToRemove->pxNext->pxPrevious = pxItemToRemove->pxPrevious;
pxItemToRemove->pxPrevious->pxNext = pxItemToRemove->pxNext;
pxList = ( xList * ) pxItemToRemove->pvContainer;
if( pxList->pxIndex == pxItemToRemove )
{
pxList->pxIndex = pxItemToRemove->pxPrevious;
}
pxItemToRemove->pvContainer = NULL;
( pxList->uxNumberOfItems )--;
}
相關文章
- 1. 源碼-spark運行流程分析
- 2. WhatWeb源碼分析之運行流程
- 3. Webmagic源碼分析之運行流程
- 4. Monkey源碼分析之運行流程
- 5. 系統源碼-1：Android 系統啓動流程源碼分析
- 6. FreeRTOS-隊列源碼分析
- 7. FreeRTOS操作系統分析
- 8. FreeRTOS（21）---FreeRTOS 系統延時分析
- 9. SparkStreaming的運行流程解析（源碼）
- 10. requirejs源碼解析之運行流程
- 更多相關文章...
- • Hibernate的運行流程 - Hibernate教程
- • Eclipse 運行程序 - Eclipse 教程
- • Docker容器實戰(七) - 容器眼光下的文件系統
- • Git五分鐘教程
相關標籤/搜索
每日一句
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
最新文章
- 1. vs2019運行opencv圖片顯示代碼時，窗口亂碼
- 2. app自動化 - 元素定位不到？別慌，看完你就能解決
- 3. 在Win8下用cisco ××× Client連接時報Reason 422錯誤的解決方法
- 4. eclipse快速補全代碼
- 5. Eclipse中Java/Html/Css/Jsp/JavaScript等代碼的格式化
- 6. idea+spring boot +mabitys(wanglezapin)+mysql (1)
- 7. 勒索病毒發生變種 新文件名將帶有「.UIWIX」後綴
- 8. 【原創】Python 源文件編碼解讀
- 9. iOS9企業部署分發問題深入瞭解與解決
- 10. 安裝pytorch報錯CondaHTTPError：******
歡迎關注本站公眾號,獲取更多信息
