什么是時(shí)間片

時(shí)間片就是同一個(gè)優(yōu)先級(jí)下可以有多個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)輪流地享有相同的 CPU 時(shí)間， 享有 CPU 的時(shí)間我們叫時(shí)間片。在 RTOS 中，最小的時(shí)間單位為一個(gè) tick，即 SysTick 的中斷周期，與其說 FreeRTOS 支持時(shí)間片，倒不如說它的時(shí)間片就是正常的任務(wù)調(diào)度。

時(shí)間片實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵

時(shí)間片實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在這兩個(gè)宏。

taskRESET_READY_PRIORITY()、

taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()

taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()

系統(tǒng)在任務(wù)切換的時(shí)候總會(huì)從就緒列表中尋找優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)來執(zhí)行，尋找優(yōu)先級(jí)
最高的任務(wù)這個(gè)功能由 taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)在
task.c 中定義，如下

#define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()\
 {\
 UBaseType_t uxTopPriority;\
 /* 尋找就緒任務(wù)的最高優(yōu)先級(jí) */\
 portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxTopReadyPriority );\
 /* 獲取優(yōu)先級(jí)最高的就緒任務(wù)的 TCB，然后更新到 pxCurrentTCB */\
 listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB,\
 &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) );\
 }

先尋找就緒任務(wù)的最高優(yōu)先級(jí)。即根據(jù)優(yōu)先級(jí)位圖表uxTopReadyPriority 找到就緒任務(wù)的最高優(yōu)先級(jí)，然后將優(yōu)先級(jí)暫存在uxTopPriority
獲取優(yōu)先級(jí)最高的就緒任務(wù)的 TCB，然后更新到 pxCurrentTCB。這里關(guān)鍵在更新到pxCurrentTCB的宏listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY,如下

 #define listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxTCB, pxList )\
 {\
 List_t * const pxConstList = ( pxList );\
 /* 節(jié)點(diǎn)索引指向鏈表第一個(gè)節(jié)點(diǎn)調(diào)整節(jié)點(diǎn)索引指針，指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，
 如果當(dāng)前鏈表有 N 個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)?shù)?N 次調(diào)用該函數(shù)時(shí)， pxIndex 則指向第 N 個(gè)節(jié)點(diǎn) */\
 ( pxConstList )->pxIndex = ( pxConstList )->pxIndex->pxNext;\
 /* 當(dāng)遍歷完鏈表后， pxIndex 回指到根節(jié)點(diǎn) */\
 if( ( void * ) ( pxConstList )->pxIndex == ( void * ) &( ( pxConstList )->xListEnd ) )\
 {\
 ( pxConstList )->pxIndex = ( pxConstList )->pxIndex->pxNext;\
 }\
 /* 獲取節(jié)點(diǎn)的 OWNER，即 TCB */\
 ( pxTCB ) = ( pxConstList )->pxIndex->pvOwner;\
 }

關(guān)鍵在下面這句，下面看圖比較好說明

( pxConstList )->pxIndex = ( pxConstList )->pxIndex->pxNext;

對(duì)于優(yōu)先級(jí)2，當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行l(wèi)istGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY后，pxIndex指向Task1TCB->xStateListItem,所以pvOwner取到的是Task1TCB賦值給pxCurrentTCB.

對(duì)于優(yōu)先級(jí)2，當(dāng)?shù)诙螆?zhí)行l(wèi)istGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY前，注意此時(shí)pxIndex指向Task1TCB->xStateListItem，所以( pxConstList )->pxIndex->pxNext;是Task2TCB->xStateListItem，所以這次pvOwner取到的是Task2TCB賦值給pxCurrentTCB.

對(duì)于優(yōu)先級(jí)2，當(dāng)?shù)谌螆?zhí)行l(wèi)istGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY前，注意此時(shí)pxIndex指向Task2TCB->xStateListItem，這時(shí)符合上面的if條件了，所以( pxConstList )->pxIndex->pxNext;是Task1TCB->xStateListItem，所以這次pvOwner取到的是Task1TCB賦值給pxCurrentTCB.

這樣就實(shí)現(xiàn)了同一優(yōu)先級(jí)下的任務(wù)時(shí)間片輪流執(zhí)行。

taskRESET_READY_PRIORITY()

#define taskRESET_READY_PRIORITY( uxPriority )\
 {\
 if( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ ( uxPriority ) ] ) )\
    == ( UBaseType_t ) 0 )\
 {\
 portRESET_READY_PRIORITY( ( uxPriority ),\
 ( uxTopReadyPriority ) );\
 }\
 }

taskRESET_READY_PRIORITY()函數(shù)的妙處在于清除優(yōu)先級(jí)位圖表uxTopReadyPriority中相應(yīng)的位時(shí)候，會(huì)先判斷當(dāng)前優(yōu)先級(jí)鏈表下是否還有其它任務(wù),如果有則不清零。 假設(shè)任務(wù)1會(huì)調(diào)用 vTaskDelay()，會(huì)將自己掛起，只能是將任務(wù)1從就緒列表刪除,不能將任務(wù)1在優(yōu)先級(jí)位圖表uxTopReadyPriority中對(duì)應(yīng)的位清0,因?yàn)樵搩?yōu)先級(jí)下還有任務(wù)2,否則任務(wù)2將得不到執(zhí)行.