RTOS学习笔记–RTOS介绍

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RTOS特点：RTOS全称为：Real Time OS，就是实时操作系统，强调的是：实时性，其将任务划分为多个任务进行，对每个任务设置优先级，高优先级的任务可以打断低优先级的任务，每个任务有自己独立的堆栈，其结构如下

但是在实际上来说，RTOS中的任务是分时间而执行的，每一个任务都独立执行一会儿，然后跳转到下一个任务

任务调度的方式

调度器：调度器就是使用相关的算法来决定当前需要执行哪种调度算法，RTOS支持三种形式

调度算法	简介
抢占式调度	主要是针对优先级不同的任务，每个任务都有一个优先级，优先级高的任务可以抢占优先级低的任务。，优先级是单一的，不会重复
时间片调度	主要针对优先级相同的任务，当多个任务的优先级相同时，任务调度器会在每一次系统时钟节拍到的时候切换任务。优先级可能会重复
协程式调度	当前执行任务将会一直运行，同时高优先级的任务不会抢占低优先级任务，不会再更新

抢占式调度

创建三个任务，分别为Task1、Task2、Task3 其优先级分别为1,、2、3
在RTOS中中断优先级数字越大代表其越优先

在运行过程中Task2 会抢夺Task1 Task3会抢夺Task2，被抢夺的任务就阻塞住了
总结
1. 高优先级任务优先执行
2. 高优先级任务只要不停止，低优先级任务就会一直阻塞
3. 被抢占的任务将会进入就绪态，如T2 抢占了T1 T2进入了就绪态，可以执行了

时间片调度

同等优先级任务轮流享有相同的CPU时间（可以设置），也叫时间片，在RTOS中一个时间片就等于SysTick中断周期

运行三个任务 T1、T2、T3
T1、T2、T3的优先级均为1

T1运行一个时间片后该T2运行
如T2运行0.5T 个时间片，剩下的0.5T个时间片直接丢掉，跳转到下一个任务执行，在一个循环过后，到了T2依然是1T个时间片
如T2运行时间超出了一个时间片，那么T2将会阻塞，直到下一个循环到他的时间片之后他才会继续执行
总结
1. 同等优先任务，轮流执行，时间片流转
2. 一个时间片的大小，取决于滴答定时器的中断周期
3. 没有用完的时间片不会再使用，下次任务T2时还是按一个时间片分配

任务状态

运行态：正在执行的任务，在32中同一时间只有一个任务处于运行态
就绪态：该任务已经能被执行，已经准备好了，但是还未执行，就叫就绪态，如果都准备好了，则执行优先级最高的就绪态
阻塞态：如果一个任务因延时或者等待外部时间发生，则该任务就处于阻塞态
挂起态：类似暂停，调用函数 vTaskSuspend() 进入挂起态，需要调用解挂函数vTaskResume()
才可以进入就绪态

任务状态转换图

只有就绪态才可以直接变为运行态
其他状态的任务要想运行，必须进入就绪态

任务状态列表

这四种状态中，除了运行态，其他三种任务状态的任务都有其对应的任务状态列表

就绪列表：pxReadyTasksLists[x]，其中x代表任务优先级数值

阻塞列表：pxDelayedTaskList
挂起列表：xSuspendedTaskList

系统配置文件详解

FreeRTOSConfig.h配置文件中的中对RTOS功能进行裁剪

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