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FreeRTOS實時操作系統的多優先級實現_操作系統

作者：jiang_2018 ? 更新時間： 2022-06-09 編程語言

如何實現任務多優先級

FreeRTOS中，數字優先級越小，邏輯優先級也越小，空閑任務優先級為0.
List_t pxReadyTasksLists[configMAX_PRIORITIES]是數組，數組下標代表任務優先級，任務創建是根據設置的任務優先級插入到對應下標的列表根節點上，如下。

在這里插入圖片描述

要支持多優先級，就是再任務切換時讓pxCurrentTCB指向最高優先級的TCB即可，之前時手動再任務1、任務2來回切換，現在問題就是怎么找到優先級最高的就緒任務TCB。有2套方法，軟件通用方法和硬件指令方法

軟件通用方法和硬件指令方法

通過configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION指定使用軟件通用方法還是硬件指令方法，代碼再task.c中

#if ( configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION == 0 )//使用通用方法

	/* uxTopReadyPriority 是全局變量，保存著最高優先級 */
	#define taskRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority )														\
	{																									\
		if( ( uxPriority ) > uxTopReadyPriority )														\
		{																								\
			uxTopReadyPriority = ( uxPriority );														\
		}																								\
	} /* taskRECORD_READY_PRIORITY */

	/*-----------------------------------------------------------*/

	#define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()															\
	{																									\
		/* 從高到底依次尋找非空的列表根節點下標 */								\
		while( listLIST_IS_EMPTY( &( pxReadyTasksLists[ uxTopReadyPriority ] ) ) )						\
		{																								\
			configASSERT( uxTopReadyPriority );															\
			--uxTopReadyPriority;																		\
		}																								\
																										\
		/* 更新pxCurrentTCB 和*/									\
		listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopReadyPriority ] ) );		\
	} /* taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK */

	/*-----------------------------------------------------------*/

	/* 對于軟件方式這里做空*/
	#define taskRESET_READY_PRIORITY( uxPriority )
	#define portRESET_READY_PRIORITY( uxPriority, uxTopReadyPriority )

#else /* configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION */

	/* 硬件指令方式 */

	/* 根據uxPriority來更新uxTopReadyPriority，記錄下最高優先級*/
	#define taskRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority )	portRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority, uxTopReadyPriority )

	/*-----------------------------------------------------------*/

	#define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()														\
	{																								\
	UBaseType_t uxTopPriority;																		\
																									\
		/* 尋找優先級最高的任務TCB來更新pxCurrentTCB */							\
		portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxTopReadyPriority );								\
		configASSERT( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) ) > 0 );		\
		listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) );		\
	} /* taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK() */

	/*-----------------------------------------------------------*/

	/* 清除uxTopReadyPriority的uxPriority 位. */
	#define taskRESET_READY_PRIORITY( uxPriority )														\
	{																									\
		if( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ ( uxPriority ) ] ) ) == ( UBaseType_t ) 0 )	\
		{																								\
			portRESET_READY_PRIORITY( ( uxPriority ), ( uxTopReadyPriority ) );							\
		}																								\
	}

#endif /* configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION */

下面看著幾個port接口

#define portRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities ) \
             ( uxReadyPriorities ) |= ( 1UL << ( uxPriority ) )
#define portRESET_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities ) \
             ( uxReadyPriorities ) &= ~( 1UL << ( uxPriority ) )

可以看到硬件方式是把uxTopReadyPriority 看作一個位圖，每位代表一個優先級，一共32bit，任務就緒是就把對應位置1，反之清0.

在這里插入圖片描述

所以獲得最高就緒優先級的硬件方法如下（利用clz指令,計算一個變量從高位開始第一次出現1的位前面0的個數，上圖clz(uxReadyPriorities)=6）

#define portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxReadyPriorities)\
        uxTopPriority = ( 31 - __clz( ( uxReadyPriorities ) ) )

原文鏈接：https://blog.csdn.net/weixin_41572450/article/details/106036638

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