FreeRTOS调度器介绍

 

FreeRTOS是一个为嵌入式系统设计的开源实时操作系统。它提供了一个多任务内核和一系列功能组件，适合在资源受限的设备上管理实时任务和应用程序。

 

FreeRTOS调度介绍

FreeRTOS提供多任务处理功能，允许您在资源受限的环境中同时运行多个任务， FreeRTOS提供了一个调度器，根据优先级和调度策略确定哪个任务何时运行。

 

FreeRTOS调度器

调度器是任何操作系统（包括FreeRTOS）的关键组件，它管理任务的执行，并决定接下来应该运行哪个任务，调度器在做出调度决策时会考虑任务优先级和其他调度策略。

 

FreeRTOS调度策略

FreeRTOS遵循优先可抢占的调度策略，每个任务都被分配一个优先级，通常是一个数值（低值代表高优先级）。准备运行的最高优先级的任务获得CPU时间。

当优先级更高的任务准备就绪，中断当前正在运行的任务时，就会发生抢占。同等优先级的任务在其优先级组内遵循时间切片轮状方法。如有必要，你可以在运行时动态更改任务优先级。

 

FreeRTOS调度器配置

1、任务创建：

使用`xTaskCreate()`函数创建任务，指定任务函数、名称、堆栈大小、优先级和其他参数。

2、内核初始化：

调用`vTaskStartScheduler()`初始化FreeRTOS内核并开始任务调度。

3、设置任务优先级：

如果需要，使用`vTaskPrioritySet()`在运行时动态更改任务优先级。

4、闲置任务钩（可选）：

如果需要，使用`vApplicationIdleHook()`使用空闲任务钩子进行空闲时间处理。

5、配置滴答频率

在FreeRTOS配置（FreeRTOSConfig.h）文件中使用`configTICK_RATE_HZ`调整系统刻度频率，以控制任务调度粒度。

6、处理中断

确保正确处理中断，特别是那些与FreeRTOS任务交互的中断。

 

FreeRTOS可抢占优先调度与时间切片轮转

FreeRTOS将基于优先级可抢占调度与同等优先级任务的时间切片相结合，如果多个任务具有相同的优先级，则以循环方式安排它们执行，以确保公平性。

当高优先级的任务准备好运行时，它会抢占当前正在运行的任务，确保高优先级的任务立即得到关注。时间切片允许同等优先级的任务共享CPU时间，防止一个任务垄断CPU。

审核编辑：刘清