跟着野火从零开始手搓FreeRTOS（6）多优先级的配置

embedded/2024/9/24 0:11:35/

        在 FreeRTOS 中，数字优先级越小，逻辑优先级也越小。

        之前提过，就绪列表其实就是一个数组， 里面存的是就绪任务的TCB（准确来说是 TCB 里面的 xStateListItem 节点），数组的下标对应任务的优先级，优先级越低对应的数组下标越小。空闲任务的优先级最低，对应的下标为 0 。

        任务在创建的时候，会根据任务的优先级将任务插入到就绪列表不同的位置。相同优先级的任务插入到就绪列表里面的同一条链表中，按照时间片轮转的方式交替运行。

        pxCurrenTCB 是一个全局的 TCB 指针，用于当前正在运行的 TCB 。所以想要实现优先级，只要在任务切换的时候让 pxCurrenTCB 指向最高优先级的就绪任务的 TCB 即可。

        FreeRTOS 提供了两种方法，一套是通用的，一套是根据特定的处理器优化过的。

前期变量定义

        首先需要定义空闲任务的优先级，还要定义一个表示创建任务的最高优先级的静态变量uxTopReadyPriority，默认这个变量的值为0，即空闲任务的优先级。

/* 空闲任务的优先级，task.h定义 */
#define tskIDLE_PRIORITY			       ( ( UBaseType_t ) 0U )
/* uxTopReadyPriority，定义task.c定义 */
static volatile UBaseType_t uxTopReadyPriority 		= tskIDLE_PRIORITY;

    通用方法

        寻找优先级的实现在 task.c 中实现。

        寻找最高优先级的方法通过宏configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION来控制，为0是通用方法，1是优化方法。这个宏在 portmacro.h 中定义为1。 

获取最高优先级函数taskRECORD_READY_PRIORITY()

        调用taskRECORD_READY_PRIORITY()来更新uxTopReadyPriority的值，获得最高优先级。之后将通过uxTopReadyPriority的值，来确定就绪任务。

/* 查找最高优先级的就绪任务：通用方法 */                                    
#if ( configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION == 0 )#define taskRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority )														\{																									\if( ( uxPriority ) > uxTopReadyPriority )														\{																								\uxTopReadyPriority = ( uxPriority );														\}																								\} #define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()															\{																									\UBaseType_t uxTopPriority = uxTopReadyPriority;														\\/* 寻找包含就绪任务的最高优先级的队列 */                                                          \while( listLIST_IS_EMPTY( &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) ) )							\{																								\--uxTopPriority;																			\}																								\\/* 获取优先级最高的就绪任务的TCB，然后更新到pxCurrentTCB */							            \listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) );			\/* 更新uxTopReadyPriority */                                                                    \uxTopReadyPriority = uxTopPriority;																\} /* taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK */

 寻找最高优先级就绪任务taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()

         taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()实现寻找最高优先级任务的功能，将uxTopReadyPriority和pxCurrentTCB 的值更新为优先级最高的就绪任务对应的值。

        这个函数首先将上一步获取的最大优先级取出来，通过while循环判断当前优先级对应的链表里有没有任务。因为FreeRTOS的优先级越小，对应的数字越小，所以如果检测不到当前链表下的任务，那么就让优先级减一再去进行判断。循环往复，直到检测到链表中的任务为止，跳出循环。

        之后获取这个任务的TCB，更新uxTopReadyPriority和pxCurrentTCB的值，至此确定好了优先级。

优化方法

        这里还是借用野火的图和例子：

        Cortex-M内核有一个计算前导零的指令CLZ，所谓前导零就是计算一个变量从高位开始第一次出现 1 的位的前面的零的个数。 比如： 一个 32 位的变量 uxTopReadyPriority， 其位 0、位 24 和 位 25 均 置 1 ， 其 余 位 为 0 。 那 么 使 用 前 导 零 指 令 __CLZ (uxTopReadyPriority)可以很快的计算出 uxTopReadyPriority 的前导零的个数为 6。

        如果 uxTopReadyPriority 的每个位号对应的是任务的优先级，任务就绪时，则将对应的位置 1，反之则清零。那么上述例子中优先级 0、优先级 24 和优先级 25 这三个任务中优先级为 25 的任务优先级最高。利用前导零计算指令可以很快计算出就绪任务中的最高优先级为：

( 31UL  -  ( uint32_t ) __clz( ( uxReadyPriorities ) ) ) = ( 31UL - ( uint32_t ) 6 ) = 25。

        概括来讲，优化方法就是用位数-1来减去前导零的个数来得到最高优先级。

        首先在portmacro.h中定义需要的两个函数并根据优先级修改相应的位。

define portRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities ) ( uxReadyPriorities ) |= ( 1UL << ( uxPriority ) )
#define portRESET_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities ) ( uxReadyPriorities ) &= ~( 1UL << ( uxPriority ) )

优先级修改函数taskRECORD_READY_PRIORITY()与taskRESET_READY_PRIORITY()

        taskRECORD_READY_PRIORITY()可以根据传入的形参（一般就是任务的优先级）将uxTopReadyPriority的某个位置1，通过上述例子提到的方法，通过计算前导零的个数来得到最高优先级。taskRESET_READY_PRIORITY()则与之相反，它会将某个位清0。

        需要注意的是，taskRESET_READY_PRIORITY()清0前要先保证就绪列表中对应优先级下的链表中没有任务。

        之后使用taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()寻找最高优先级就绪任务。这个函数实现的功能和通用方法的基本一致，只不过这里是将最高优先级存到局部变量uxTopPriority中。

/* 这两个宏定义只有在选择优化方法时才用，这里定义为空 */#define taskRESET_READY_PRIORITY( uxPriority )#define portRESET_READY_PRIORITY( uxPriority, uxTopReadyPriority )/* 查找最高优先级的就绪任务：根据处理器架构优化后的方法 */
#else /* configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION */#define taskRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority )	portRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority, uxTopReadyPriority )/*-----------------------------------------------------------*/#define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()														    \{																								    \UBaseType_t uxTopPriority;																		    \\/* 寻找最高优先级 */								                            \portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxTopReadyPriority );								    \/* 获取优先级最高的就绪任务的TCB，然后更新到pxCurrentTCB */                                       \listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) );		    \} /* taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK() *//*-----------------------------------------------------------*/
#if 0#define taskRESET_READY_PRIORITY( uxPriority )														\{																									\if( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ ( uxPriority ) ] ) ) == ( UBaseType_t ) 0 )	\{																								\portRESET_READY_PRIORITY( ( uxPriority ), ( uxTopReadyPriority ) );							\}																								\}
#else#define taskRESET_READY_PRIORITY( uxPriority )											            \{																							        \portRESET_READY_PRIORITY( ( uxPriority ), ( uxTopReadyPriority ) );					        \}
#endif#endif /* configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION */

http://www.ppmy.cn/embedded/11129.html

相关文章

C++11(下篇)

C++11(下篇)

文章目录 C111. 模版的可变参数1.1 模版参数包的使用 2. lambda表达式2.1 Lambda表达式语法捕获列表说明 2.2 lambda的底层 3. 包装器3.1 function包装器3.2 bind 4. 线程库4.1 thread类4.2 mutex类4.3 atomic类4.4 condition_variable类 C11 1. 模版的可变参数 C11支持模版的…
阅读更多...
Docker命令总结

Docker命令总结

一.Docker常用命令总结 1.镜像命令管理 指令描述ls列出镜像build构建镜像来自Dockerfilehistory查看历史镜像inspect显示一个或多个镜像的详细信息pull从镜像仓库拉取镜像push推送一个镜像到仓库rm移除一个或多个镜像prune一处未使用的的镜像&#xff0c;没有被标记或被任何容…
阅读更多...
【LeetCode热题100】【贪心算法】划分字母区间

【LeetCode热题100】【贪心算法】划分字母区间

题目链接&#xff1a;763. 划分字母区间 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 要将一个字符串划分为多个子串&#xff0c;要求每个字母只能出现在一个子串里面 如果一个字母的当前位置是它在这个字符串里面最后一次出现的位置&#xff0c;那么这里就应该划分出来成为子串…
阅读更多...
Vivado综合属性SRL_STYLE怎么用？

Vivado综合属性SRL_STYLE怎么用？

“SRL_STYLE”属性是Vivado中用于控制移位寄存器&#xff08;Shift Register Logic, SRL&#xff09;映射方式的关键属性。 本文将详细介绍SRL_STYLE的工作原理、可选值及其在实际设计中的应用代码示例。 一、什么是SRL_STYLE&#xff1f; SRL_STYLE属性用于指导Vivado综合工…
阅读更多...
贪吃蛇项目实战——学习详解

贪吃蛇项目实战——学习详解

前言:贪吃蛇是一个经典的游戏&#xff0c; 本节将使用c语言实现一个简易的的贪吃蛇小游戏。 本节内容适合已经学完c语言还有数据结构链表的友友们。 我们要实现的贪吃蛇是在控制台进行游戏的。 它运行起来是这样的&#xff1a; 贪吃蛇 那么&#xff0c; 为了实现这个小游戏。 我…
阅读更多...
BUUCTF——[GXYCTF2019]BabyUpload

BUUCTF——[GXYCTF2019]BabyUpload

BUUCTF——[GXYCTF2019]BabyUpload 1.上传嘛&#xff0c;直接丢正常的jpg文件进服务器 2.发现可以正常上传&#xff0c;并且回显出来啦文件上传的路径 /var/www/html/upload/7df22610744ec51e9cb7a8a8eb674374/1111.jpg 3.尝试上传一句话木马 <?php eval($POST[123456]…
阅读更多...
20240418，运算载重符（根本写不对后置递增）

20240418，运算载重符（根本写不对后置递增）

被整的有点EMO了&#xff0c;还好还好&#xff0c;我是懂怎么怎么让&#xff08;表现出&#xff09;相同观点的人说出我想听的话的 目录 4.1 加号 0.1 通过成员函数重载 0.2 通过全局函数重载 0.3 运算符重载也可以发生函数重载 4.2 左移 4.3 递增~递减~ 01. 两个成员变…
阅读更多...
51-41 Stable Video Diffusion，高质量视频生成新时代

51-41 Stable Video Diffusion，高质量视频生成新时代

23年11月&#xff0c;Stability AI公司公开了稳定视频扩散模型Stable Video Diffusion(SVD)的代码和权重&#xff0c;视频生成迎来了新时代。SVD是一种潜在扩散模型&#xff0c;支持文本生成视频、图像生成视频以及物体多视角3D合成。从工程角度来看&#xff0c;本文主要提出了…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023