FreeRTOS库函数 API Reference（一）任务创建_xtaskcreaterestricted

目录

任务创建(Task Creation)

1.xTaskCreate（创建一个新任务并将其添加到准备运行的任务列表中）

2.xTaskCreateStatic（创建一个新任务并将其添加到准备运行的任务列表中）

3.xTaskCreateRestrictedStatic（创建一个新的内存保护单元(MPU)限制任务，并将其添加到准备运行的任务列表中）

4.vTaskDelete（从RTOS内核管理中删除一个任务）

---

英文原文：

FreeRTOS - A FREE Open Source RTOS. The Free RTOS API functions for creating RTOS tasks and deleting RTOS tasks - xTaskCreate() and vTaskDelete.https://www.freertos.org/a00019.html

任务创建(Task Creation)

1.xTaskCreate（创建一个新任务并将其添加到准备运行的任务列表中）

BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pvTaskCode, 
                        const char * const pcName,
                        configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth, 
                        void *pvParameters, 
                        UBaseType_t uxPriority,  
                        TaskHandle_t *pxCreatedTask );

创建一个新任务并将其添加到准备运行的任务列表中。configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION必须在FreeRTOSConfig.h中设置为1，或者未定义(在这种情况下它将默认为1)，这样RTOS API函数才可用。

每个任务都需要RAM来保存任务状态，并被任务用作它的堆栈。如果一个任务是使用xTaskCreate()创建的，那么所需的RAM会自动从FreeRTOS堆分配。如果一个任务是使用xTaskCreateStatic()创建的，那么RAM是由应用程序编写器提供的，因此它可以在编译时静态分配。

如果正在使用FreeRTOS-MPU，那么建议使用xTaskCreateRestricted()而不是xTaskCreate()。

参数:

返回值:

使用示例：

 
/* 需要创建的任务 */
void vTaskCode( void * pvParameters )
{
    /* 该参数值预期为1，因为在下面的xTaskCreate()调用中，在pvParameters值中传递了1。*/
    configASSERT( ( ( uint32_t ) pvParameters ) == 1 );
 
    for( ;; )
    {
        /* 任务代码 */
    }
}
 
/* 用于创建任务的函数 */
void vOtherFunction( void )
{
    BaseType_t xReturned;
    TaskHandle_t xHandle = NULL;
 
    /* 创建任务，存储句柄 */
    xReturned = xTaskCreate(
                    vTaskCode,       /* 实现该任务的函数. */
                    "NAME",          /* 任务的文本名称. */
                    STACK_SIZE,      /* 堆栈大小以字为单位，而不是字节 */
                    ( void * ) 1,    /* 传入任务的参数 */
                    tskIDLE_PRIORITY,/* 任务优先级 */
                    &xHandle );      /* 用于传递已创建任务的句柄 */
 
    if( xReturned == pdPASS )
    {
        /* 任务创建完成。使用任务句柄删除任务 */
        vTaskDelete( xHandle );
    }
}

2.xTaskCreateStatic（创建一个新任务并将其添加到准备运行的任务列表中）

 TaskHandle_t xTaskCreateStatic( TaskFunction_t pxTaskCode,
                                 const char * const pcName,
                                 const uint32_t ulStackDepth,
                                 void * const pvParameters,
                                 UBaseType_t uxPriority,
                                 StackType_t * const puxStackBuffer,
                                 StaticTask_t * const pxTaskBuffer );

创建一个新任务并将其添加到准备运行的任务列表中。configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION必须在FreeRTOSConfig.h中设置为1才能使RTOS API函数可用。

每个任务都需要RAM来保存任务状态，并被任务用作它的堆栈。如果一个任务是使用xTaskCreate()创建的，那么所需的RAM会自动从FreeRTOS堆分配。如果一个任务是使用xTaskCreateStatic()创建的，那么RAM是由应用程序编写器提供的，这将导致更多的参数，但允许在编译时静态分配RAM。

如果使用FreeRTOS-MPU，那么建议使用xTaskCreateRestricted()而不是xTaskCreateStatic()。

 参数:

返回值:

使用示例：

    /* 正在创建的任务将用作其堆栈的缓冲区的空间。
    注意:这是堆栈将保存的单词数，而不是字节数。
    例如，如果每个堆栈项都是32位，并且设置为100，那么将分配400个字节(100 * 32位)。 */
    #define STACK_SIZE 200
 
    /* 结构，它将保存正在创建的任务的TCB */
    StaticTask_t xTaskBuffer;
 
    /* 正在创建的任务将使用缓冲区作为其堆栈。注意，这是一个StackType_t变量数组。StackType_t的大小与RTOS端口有关。 */
    StackType_t xStack[ STACK_SIZE ];
 
    /* 函数，该函数实现正在创建的任务。 */
    void vTaskCode( void * pvParameters )
    {
        /* 该参数值预期为1，因为1在调用xTaskCreateStatic()的pvParameters值中被传递。 */
        configASSERT( ( uint32_t ) pvParameters == 1UL );
 
        for( ;; )
        {
            /* 任务代码. */
        }
    }
 
    /* 函数，用于创建任务。 */
    void vOtherFunction( void )
    {
        TaskHandle_t xHandle = NULL;
 
        /* 创建任务时不使用任何动态内存分配 */
        xHandle = xTaskCreateStatic(
                      vTaskCode,       /* 实现该任务的函数 */
                      "NAME",          /* 任务的文本名称 */
                      STACK_SIZE,      /* xStack数组中的索引数 */
                      ( void * ) 1,    /* 传入任务的参数 */
                      tskIDLE_PRIORITY,/* 创建任务的优先级 */
                      xStack,          /* 数组用作任务的堆栈 */
                      &xTaskBuffer );  /* 变量来保存任务的数据结构 */
 
        /* puxStackBuffer和pxTaskBuffer不是NULL，所以任务已经创建，xHandle将是任务的句柄。使用句柄暂停任务。 */
        vTaskSuspend( xHandle );
    }

3.xTaskCreateRestrictedStatic（创建一个新的内存保护单元(MPU)限制任务，并将其添加到准备运行的任务列表中）

BaseType_t xTaskCreateRestrictedStatic( TaskParameters_t *pxTaskDefinition,
                                        TaskHandle_t *pxCreatedTask );

创建一个新的内存保护单元(MPU)限制任务，并将其添加到准备运行的任务列表中。configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION必须在FreeRTOSConfig.h中设置为1才能使RTOS API函数可用。

在FreeRTOS实现的内部，每个任务需要两个内存块。第一个块用于保存任务的数据结构。第二个块用作任务的堆栈。如果一个任务是使用xTaskCreateRestricted()创建的，那么任务栈的内存由应用程序编写器提供，任务数据结构的内存自动从FreeRTOS堆分配。如果一个任务是使用xTaskCreateRestrictedStatic()创建的，那么应用程序编写器也必须为任务的数据结构提供内存。因此，xTaskCreateRestrictedStatic()允许创建内存保护任务，而无需使用任何动态内存分配。

参数：

返回值：

如果任务成功创建并添加到一个就绪列表中，则使用pdPASS，否则将在projdefs.h文件中定义错误代码。

包含MPU支持的任务比不包含MPU支持的任务需要更多的参数来创建。单独地将每个参数传递给xTaskCreateRestrictedStatic()会很麻烦，因此使用结构TaskParameters_t来允许在编译时静态地配置参数。

该结构在task.h中定义为：

typedef struct xTASK_PARAMETERS
{
    TaskFunction_t pvTaskCode;
    const signed char * const pcName;
    unsigned short usStackDepth;
    void *pvParameters;
    UBaseType_t uxPriority;
    portSTACK_TYPE *puxStackBuffer;
    MemoryRegion_t xRegions[ portNUM_CONFIGURABLE_REGIONS ];
    #if ( ( portUSING_MPU_WRAPPERS == 1 ) && ( configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION == 1 ) )
        StaticTask_t * const pxTaskBuffer;
    #endif
} TaskParameters_t;

其中MemoryRegion_t定义为:

typedef struct xMEMORY_REGION
{
    void *pvBaseAddress;
    unsigned long ulLengthInBytes;
    unsigned long ulParameters;
} MemoryRegion_t;

下面是每个结构成员的描述:

从 pvTaskCode 到 uxPriority

这些成员与发送给xTaskCreate()的同名参数完全相同。

具体来说，uxPriority用于设置任务的优先级和任务执行的模式。例如，创建优先级为2的User模式任务，只需将uxPriority设置为2，创建优先级为2的privilege模式任务，将uxPriority设置为(2 | portPRIVILEGE_BIT)。

puxStackBuffer

每次任务切换时，主控板都会动态地重新配置，定义一个区域，为任务提供对自己栈的读写权限。MPU区域必须满足许多约束条件——特别是，所有这些区域的大小和对齐必须等于相同的2次方值。

标准的FreeRTOS端口使用pvPortMalloc()在每次创建任务时分配一个新的堆栈。提供pvPortMalloc()实现来处理MPU数据对齐需求是可能的，但在RAM使用方面也会变得复杂和低效。为了消除这种复杂性，FreeRTOS-MPU允许在编译时静态声明栈。这允许使用编译器扩展管理对齐，并允许链接器管理RAM使用效率。例如，如果使用GCC，可以使用以下代码声明并正确对齐堆栈:

char cTaskStack[ 1024 ] __attribute__((aligned(1024));

puxStackBuffer通常被设置为静态声明的堆栈的地址。作为替代puxStackBuffer可以设置为NULL 。在这种情况下，pvportmallocalsigned()将被调用来分配任务栈，它是应用程序编写人员的责任来提供pvportmallocalsigned()的实现，以满足MPU的对齐要求。

xRegions

xRegions是MemoryRegion_t结构的数组，每个结构定义了一个用户可定义的内存区域，供正在创建的任务使用。ARM Cortex-M3 FreeRTOS-MPU端口定义portNUM_CONFIGURABLE_REGIONS为3。

pvBaseAddress和ulLengthInBytes成员分别作为内存区域的开始和内存区域的长度是自解释的。

ulParameters定义了任务如何被允许访问内存区域，可以取以下值的位或:

    portMPU_REGION_READ_WRITE
    portMPU_REGION_PRIVILEGED_READ_ONLY
    portMPU_REGION_READ_ONLY
    portMPU_REGION_PRIVILEGED_READ_WRITE
    portMPU_REGION_CACHEABLE_BUFFERABLE
    portMPU_REGION_EXECUTE_NEVER

pxTaskBuffer

必须指向StaticTask_t类型的变量。变量将用于保存新任务的数据结构，因此它必须是持久的(没有在函数的堆栈上声明)。

使用示例：

/* 创建一个TaskParameters_t结构，它定义要创建的任务。
 * 只有当configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION设置为1时，StaticTask_t变量才包含在结构中。
   PRIVILEGED_DATA宏可用于将变量强制放入RTOS内核的特权数据区域。*/
static PRIVILEGED_DATA StaticTask_t xTaskBuffer;
static const TaskParameters_t xCheckTaskParameters =
{
  vATask,     /* pvTaskCode -实现任务的函数 */
  "ATask",    /* pcName - 只是用于协助调试的任务的文本名称 */
  100,        /* usStackDepth - 用WORDS定义的堆栈大小 */
  NULL,       /* pvParameters - 作为函数参数传入任务函数 */
  ( 1UL | portPRIVILEGE_BIT ),/* uxPriority - 任务优先级，如果任务应该运行在特权状态，设置portPRIVILEGE_BIT */
  cStackBuffer,/* puxStackBuffer - 用作任务栈的缓冲区 */
 
  /* xRegions - 分配最多三个独立的内存区域供任务访问，并具有适当的访问权限。
     不同的处理器有不同的内存对齐要求-参考FreeRTOS文档获得完整信息。 */
  {
      /* Base address                 Length  Parameters */
      { cReadWriteArray,              32,     portMPU_REGION_READ_WRITE },
      { cReadOnlyArray,               32,     portMPU_REGION_READ_ONLY },
      { cPrivilegedOnlyAccessArray,   128,    portMPU_REGION_PRIVILEGED_READ_WRITE }
  }
 
  &xTaskBuffer; /* 保存任务的数据结构 */
 };
 
 int main( void )
 {
  TaskHandle_t xHandle;
 
  /* 使用上面定义的const结构创建任务。任务句柄被请求(第二个参数不是NULL)，
     但在本例中只是出于演示目的，因为实际上并没有使用它。 */
  xTaskCreateRestricted( &xRegTest1Parameters, &xHandle );
 
  /* 开始调度器 */
  vTaskStartScheduler();
 
  /* 只有在没有足够的内存来创建空闲任务 and/or 计时器任务时才会到达这里。 */
  for( ;; );
 }

4.vTaskDelete（从RTOS内核管理中删除一个任务）

void vTaskDelete( TaskHandle_t xTask );

INCLUDE_vTaskDelete必须定义为1才能使用该函数。

从RTOS内核管理中删除一个任务。被删除的任务将从所有就绪、阻塞、挂起和事件列表中删除。

注意:空闲任务负责从被删除的任务中释放RTOS内核分配的内存。因此，如果应用程序调用vTaskDelete()，空闲任务不缺乏微控制器处理时间是很重要的。由任务代码分配的内存不会自动释放，应该在删除任务之前释放。

参数：

使用示例：

void vOtherFunction( void )
 {
     TaskHandle_t xHandle = NULL;
 
     // Create the task, storing the handle.
     xTaskCreate( vTaskCode, "NAME", STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xHandle );
 
     // Use the handle to delete the task.
     if( xHandle != NULL )
     {
         vTaskDelete( xHandle );
     }
 }