转rtx操作系统
本章节主要为大家讲解RTX任务优先级设置的注意事项,任务优先级的分配方案及其相关的一个例子,内容相对比较简单。
本章教程配套的例子含Cortex-M3内核的STM32 F103和Cortex-M4内核的STM32F407。
8.1 任务优先级设置注意事项
8.2 任务优先级分配方案
8.3 任务优先级设置
8.4 实验例程说明
8.5 总结
8.1 任务优先级设置注意事项
RTX 操作系统任务优先级的设置要注意以下几个问题:
u 设置任务的优先级时,数值越小优先级越低。
u 最低任务优先级是0,此优先级被空闲任务使用,任何其它任务都不可以使用。
u 用户可以设置的优先级范围是1-254,由于RTX支持时间片调度,所以也是支持用户任务设置为相同的优先级。
u 优先级255被保留,用于最重要的任务。
0
8.2 任务优先级分配方案
对于初学者,有时候会纠结任务优先级设置为多少合适,因为任务优先级设置多少是没有标准的。对于这个问题,RTX有一个推荐的设置标准,任务优先级设置推荐方式如下图8.1所示: 图片:8.1.png
图8.1 任务优先级分配方案
IRQ任务:IRQ任务是指通过中断服务程序进行触发的任务,此类任务应该设置为所有任务里面优先级最高的。
u 高优先级后台任务:比如按键检测,触摸检测,USB消息处理,串口消息处理等,都可以归为这一类任务。
u 低优先级的时间片调度任务:比如emWin的界面显示,LED数码管的显示等不需要实时执行的都可以归为这一类任务。实际应用中用户不必拘泥于将这些任务都设置为优先级1的同优先级任务,可以设置多个优先级,只需注意这类任务不需要高实时性。
u 空闲任务:空闲任务是系统任务。
u 特别注意:IRQ任务和高优先级任务必须设置为阻塞式(调用消息等待或者延迟等函数即可),只有这样高优先级任务才会释放CPU的使用权,从低优先级任务才有机会得到执行。
这里的优先级分配方案是RTX操作系统推荐的一种方式,实际项目也可以不采用这种方法。调试出适合项目需求的才是最好的。
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这里重点的说一下函数os_tsk_prio。
函数原型:
复制代码
OS_RESULT os_tsk_prio (
OS_TID task_id, /* 任务ID */
U8 new_prio ); /* 新的任务优先级 (1-254) */
函数描述:
函数os_tsk_prio用于修改任务的优先级。
u 第1个参数填任务的ID。如果ID参数是0,那么设置就是当前任务的优先级。
u 第2个参数修改任务的优先级,如果new_prio的数值比当前执行任务的优先级大,将触发一次任务切换,切换到任务ID为task_id的任务中。如果new_pro的数值比当前执行任务的优先级小,当前任务会继续执行。
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u 如果任务优先级修改成功,函数返回OS_R_OK,其余所有情况返回OS_R_NOK,比如所写的任务ID不存在或者任务还没有启动。
使用这个函数要注意以下几个问题
1. 参数new_prio的范围是1-254。
2. 被修改任务的新优先级会一直保持有效直到用户再次修改。
3. 优先级0用于空闲任务,如果用户将这个参数设置为0的话,RTX系统会将其更改为1。优先级255被保留用于最重要的任务。
4. 对于RTX操作系统来说,优先级参数中数值越小优先级越低,也就是说空闲任务的优先级是最低的,因为它的优先级数值是0
使用举例:
复制代码
/*
**********************************************************************************************************
变量
**********************************************************************************************************
*/
static uint64_t AppTaskUserIFStk[512/8]; /* 任务栈 */
/* 任务句柄 */
OS_TID HandleTaskUserIF = NULL;
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskChangePrio
* 功能说明: 修改任务优先级
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskDelete (void)
{
HandleTaskUserIF = os_tsk_create_user(AppTaskUserIF, /* 任务函数 */
1, /* 任务优先级 */
&AppTaskUserIFStk, /* 任务栈 */
sizeof(AppTaskUserIFStk)); /* 任务栈大小,单位字节数 */
if(os_tsk_prio(HandleTaskLED, 3) == OS_R_OK)
{
printf("任务AppTaskLED优先级修改成功rn");
}
else
{
printf("任务AppTaskLED优先级修改失败rn");
}
}
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8.4 实验例程说明
8.4.1 STM32F103开发板实验
配套例子:
V4-403_RTX实验_任务优先级修改
实验目的:
1. 学习RTX的任务优先级修改。
实验内容:
1. K1按键按下,串口打印。
2. K2按键按下,将任务AppTaskLED的优先级由2修改为3。
3. k3按键按下,将任务AppTaskLED的优先级由3修改为2。
4. 各个任务实现的功能如下:
AppTaskUserIF任务 :按键消息处理。
AppTaskLED任务 :LED闪烁。
AppTaskMsgPro任务 :消息处理,这里是用作LED闪烁。
AppTaskStart任务 :启动任务,也是最高优先级任务,这里实现按键扫描。
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RTX 配置:
RTX配置向导详情如下:
u Task Configuration
l Number of concurrent running tasks
允许创建4个任务,实际创建了如下四个任务
AppTaskUserIF任务 :按键消息处理。
AppTaskLED任务 :LED闪烁。
AppTaskMsgPro任务 :消息处理,这里是用作LED闪烁。
AppTaskStart任务 :启动任务,也是最高优先级任务,这里实现按键扫描。
l Number of tasks with user-provided stack
创建的4个任务都是采用自定义堆栈方式。
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程序设计:
u 任务栈大小分配:
staticuint64_t AppTaskUserIFStk[512/8]; /* 任务栈 */
staticuint64_t AppTaskLEDStk[256/8]; /* 任务栈 */
staticuint64_t AppTaskMsgProStk[512/8]; /* 任务栈 */
staticuint64_t AppTaskStartStk[512/8]; /* 任务栈 */
将任务栈定义成uint64_t类型可以保证任务栈是8字节对齐的,8字节对齐的含义就是数组的首地址对8求余等于0。如果不做8字节对齐的话,部分C语言库函数,浮点运算和uint64_t类型数据运算会出问题。
u 系统栈大小分配:
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RTX初始化:
复制代码
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: 标准c程序入口。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void)
{
/* 初始化外设 */
bsp_Init();
/* 创建启动任务 */
os_sys_init_user (AppTaskStart, /* 任务函数 */
4, /* 任务优先级 */
&AppTaskStartStk, /* 任务栈 */
sizeof(AppTaskStartStk)); /* 任务栈大小,单位字节数 */
while(1);
}
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RTX任务创建:
复制代码
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskCreate
* 功能说明: 创建应用任务
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate (void)
{
HandleTaskUserIF = os_tsk_create_user(AppTaskUserIF, /* 任务函数 */
1, /* 任务优先级 */
&AppTaskUserIFStk, /* 任务栈 */
sizeof(AppTaskUserIFStk)); /* 任务栈大小,单位字节数 */
HandleTaskLED = os_tsk_create_user(AppTaskLED, /* 任务函数 */
2, /* 任务优先级 */
&AppTaskLEDStk, /* 任务栈 */
sizeof(AppTaskLEDStk)); /* 任务栈大小,单位字节数 */
HandleTaskMsgPro = os_tsk_create_user(AppTaskMsgPro, /* 任务函数 */
3, /* 任务优先级 */
&AppTaskMsgProStk, /* 任务栈 */
sizeof(AppTaskMsgProStk)); /* 任务栈大小,单位字节数 */
}
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头像被屏蔽
· 2016-10-3 09:09:01
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8.4.2 STM32F407开发板实验
配套例子:
V5-403_RTX实验_任务优先级修改
实验目的:
1. 学习RTX的任务优先级修改。
实验内容:
1. K1按键按下,串口打印。
2. K2按键按下,将任务AppTaskLED的优先级由2修改为3。
3. k3按键按下,将任务AppTaskLED的优先级由3修改为2。
4. 各个任务实现的功能如下:
AppTaskUserIF任务 :按键消息处理。
AppTaskLED任务 :LED闪烁。
AppTaskMsgPro任务 :消息处理,这里是用作LED闪烁。
AppTaskStart任务 :启动任务,也是最高优先级任务,这里实现按键扫描。
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