FreeRTOS是一個(gè)為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開源實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。它提供了一個(gè)多任務(wù)內(nèi)核和一系列功能組件，適合在資源受限的設(shè)備上管理實(shí)時(shí)任務(wù)和應(yīng)用程序。

FreeRTOS調(diào)度介紹

FreeRTOS提供多任務(wù)處理功能，允許您在資源受限的環(huán)境中同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)， FreeRTOS提供了一個(gè)調(diào)度器，根據(jù)優(yōu)先級(jí)和調(diào)度策略確定哪個(gè)任務(wù)何時(shí)運(yùn)行。

FreeRTOS調(diào)度器

調(diào)度器是任何操作系統(tǒng)（包括FreeRTOS）的關(guān)鍵組件，它管理任務(wù)的執(zhí)行，并決定接下來應(yīng)該運(yùn)行哪個(gè)任務(wù)，調(diào)度器在做出調(diào)度決策時(shí)會(huì)考慮任務(wù)優(yōu)先級(jí)和其他調(diào)度策略。

FreeRTOS調(diào)度策略

FreeRTOS遵循優(yōu)先可搶占的調(diào)度策略，每個(gè)任務(wù)都被分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)，通常是一個(gè)數(shù)值（低值代表高優(yōu)先級(jí)）。準(zhǔn)備運(yùn)行的最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)獲得CPU時(shí)間。

當(dāng)優(yōu)先級(jí)更高的任務(wù)準(zhǔn)備就緒，中斷當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)時(shí)，就會(huì)發(fā)生搶占。同等優(yōu)先級(jí)的任務(wù)在其優(yōu)先級(jí)組內(nèi)遵循時(shí)間切片輪狀方法。如有必要，你可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)更改任務(wù)優(yōu)先級(jí)。

FreeRTOS調(diào)度器配置

1、任務(wù)創(chuàng)建：

使用`xTaskCreate()`函數(shù)創(chuàng)建任務(wù)，指定任務(wù)函數(shù)、名稱、堆棧大小、優(yōu)先級(jí)和其他參數(shù)。

2、內(nèi)核初始化：

調(diào)用`vTaskStartScheduler()`初始化FreeRTOS內(nèi)核并開始任務(wù)調(diào)度。

3、設(shè)置任務(wù)優(yōu)先級(jí)：

如果需要，使用`vTaskPrioritySet()`在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)更改任務(wù)優(yōu)先級(jí)。

4、閑置任務(wù)鉤（可選）：

如果需要，使用`vApplicationIdleHook()`使用空閑任務(wù)鉤子進(jìn)行空閑時(shí)間處理。

5、配置滴答頻率

在FreeRTOS配置（FreeRTOSConfig.h）文件中使用`configTICK_RATE_HZ`調(diào)整系統(tǒng)刻度頻率，以控制任務(wù)調(diào)度粒度。

6、處理中斷

確保正確處理中斷，特別是那些與FreeRTOS任務(wù)交互的中斷。

FreeRTOS可搶占優(yōu)先調(diào)度與時(shí)間切片輪轉(zhuǎn)

FreeRTOS將基于優(yōu)先級(jí)可搶占調(diào)度與同等優(yōu)先級(jí)任務(wù)的時(shí)間切片相結(jié)合，如果多個(gè)任務(wù)具有相同的優(yōu)先級(jí)，則以循環(huán)方式安排它們執(zhí)行，以確保公平性。

當(dāng)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)準(zhǔn)備好運(yùn)行時(shí)，它會(huì)搶占當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)，確保高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)立即得到關(guān)注。時(shí)間切片允許同等優(yōu)先級(jí)的任務(wù)共享CPU時(shí)間，防止一個(gè)任務(wù)壟斷CPU。

審核編輯：劉清