01_FreeRTOS 任务优先级_osthreaddef

01_FreeRTOS 任务优先级

RTOS即为操作系统。主要目的是使我们可以同时使用多个任务。
本文将介绍：
a. 使用CubeMX 设置的免费RTOS。
b. 使用RTOS的好处。
c. 在没有CubeMX情况下创建任务。
d. 使用优先级来解决一些常见的问题

1. 设置CubeMX
   1.1 由于FreeRTOS v1大多数STM32设备都支持，故选择CMSIS_V1。
   1.2 转到Tasks and Queues， 注意Task name、priority和entry function即可。
   1.3 新建另外一个任务Task2，修改Task name 和 entry function分别为 Task2 和 Task2_init
   
   1.4 用RTOS的话，则不能用systick作为时基，则选用其他时基源，并且选用Serial Wire 作为debug方式
   
   1.5 用USART1作为数据传输口用异步模式，同时打开中断
   
   1.6 由于板子外接高速时钟，配置HSE，同样开启中断：
   
   时钟配置，7种时钟的简介
   

2. 使用RTOS的优势
   多线程

3. 创建任务
   创建任务必须遵循：
   3.1 定义任务的ThreadID，后续对于此任务的所有操作都需要此ID
   

   3.2 定义任务的输入函数，这就是任务的主要函数，程序将被写入，RTOS任务是没有返回值，故入口函数是一个死循环函数。
   

   3.3 主函数中需要先定义任务再创建任务。
   
   osThreadDef 参数分别为：任务名称，输入函数，优先级，实例和堆栈大小。定义任务后，我们可以使用创建任务osThreadCreate，并将ID分配给Task3Handle。

4. FreeRTOS中的优先级
   当我们尝试在优先级相同的任务之间使用共享资源时，就会发生这种情况。第二项任务必须等待第一个任务完成，然后才能完成控制。同样，第三个任务将等待第二个任务完成(任务中间有延时，就效率很低)。
   可以定义任务间不同优先级，就能合理安排任务的调用。

5. 用串口看任务优先级
   注意： 当用osDelay()时，让任务阻塞，任务阻塞后，RTOS系统调用其它处于就绪状态的优先级最高的任务来执行。当使用HAL_Delay()时，HAL_Delay一直不停的调用获取系统时间的函数，直到指定的时间流逝然后退出，故其占用了全部CPU时间。

   void send_task1(void){
	uint8_t data[] = "task1\n";
	HAL_UART_Transmit(&huart1, data, sizeof(data),500);
}
void send_task2(void){
	uint8_t data[] = "task2\n";
	HAL_UART_Transmit(&huart1, data, sizeof(data),500);
}

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void Task1_init(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN 5 */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
	send_task1();
	HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END 5 */
}

void Task2_init(void const * argument)
{
  /* USER CODE BEGIN Task2_init */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
	// 执行函数
	send_task2();
	HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END Task2_init */
}

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1.1 任务优先级相同时
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  osThreadDef(Task1, Task1_init, osPriorityNormal, 0, 128);
  Task1Handle = osThreadCreate(osThread(Task1), NULL);

  /* definition and creation of Task2 */
  osThreadDef(Task2, Task2_init, osPriorityNormal, 0, 128);
  Task2Handle = osThreadCreate(osThread(Task2), NULL);
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    输出结果：
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说明：当定义相同优先级输出如下，调度器会让这些任务轮流执行。
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1.2 当定义不同优先级输出如下：
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  osThreadDef(Task1, Task1_init, osPriorityNormal, 0, 128);
  Task1Handle = osThreadCreate(osThread(Task1), NULL);

  /* definition and creation of Task2 */
  osThreadDef(Task2, Task2_init, osPriorityAboveNormal, 0, 128);
  Task2Handle = osThreadCreate(osThread(Task2), NULL);

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    输出结果：
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说明：调度器总是选择具有最高优先级的可运行任务来执行。任务 2 的优先级比任务 1高,并且总是可运行,因此任务 2 是唯一一个一直处于运行态的任务。而任务 1 不可能进入运行态,所以不可能输出字符串。这种情况我们称为任务 1 的执行时间被任务 2”饿死(starved)”了。
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