FreeRTOS的Task

FreeRTOS创建任务
创建任务实际上是新增一个TCB，并将其添加到就绪表中参加调度。

1. 申请一个任务控制块TCB，包含一个任务的属性和控制状态信息
2. 申请任务栈Stack，每个任务拥有一片独立的栈空间
3. 初始化TCB以及绑定TCB和Stack
4. 将TCB添加到系统的就绪表

创建任务参数

1. pxTaskCode，任务主体函数指针
2. pcName，函数名称，仅debug用
3. usStackDepth，堆栈深度（大小）
4. pvParameters，函数传参
5. uxPrioity，任务优先级
6. 任务Handle

任务的创建流程

1. TCB_t *pxNewTCB = pvPortMalloc(sizeof(TCB_t));定义和申请任务控制块内存。
2. pxNewTCB->pxStack = pvPortMalloc(usStackDepth * sizeof(StackType_t));申请任务栈空间，并绑定到TCB中
3. prvInitialiseNewTask，初始化任务，实质是将创建任务接口的参数设置TCB中的内容，比如TCB对应任务的入口、优先级、栈指针、计算栈顶指针、任务名称等；
   a. pxTopOfStack = pxNewTCB->pxStack + (ulStackDepth – (uint32_t)1);向下增长类型：栈顶指针 = 栈指针 + 栈深度；
   b. pxTopOfStack = pxNewTCB->pxStack；向上增长类型：栈顶指针 = 栈指针
   c. loop：pxNewTCB->pcTaskName[x] = pcName[x]，设置任务名字，结尾处补’\0’；
   d. pxNewTCB->uxPrioity = uxPrioity；设置任务的优先级;
   e. vListInitialiseItem( ( pxNewTCB->xStateListItem ) );初始化TCB中的状态链表，并将链表linkback到TCB上
   f. vListInitialiseItem( ( pxNewTCB->xEventListItem ) );初始化TCB中的事件链表，设置链表值关联任务优先级，并将链表linkback到TCB上
   g. pxNewTCB->uxCriticalNesting = 0；设置中断嵌套层级，用于临界区的控制
4. prvAddNewTaskToReadyList（pxNewTCB）；将新任务的TCB插入就绪表；
   a. taskENTER_CRITICAL()；进入临界区，关闭系统调用中断191
   b. 全局变量当前任务数加1：uxCurrentNumberOfTask++;
   c. 判断全局变量当前任务是否为空
   i. 是则表示首次创建任务，并将pxNewTCB赋给pxCurrentTCB
   ii. 否则检查xSchedulerRunning调度器有没有运行，没有的话再判断pxCurrentTCB是否低于pxNewTCB的优先级，低于则将pxNewTCB更新到pxCurrentTCB
   d. 任务数加1：uxTaskNumber++，注意区分不是uxCurrentNumberOfTask，这里是总的任务数，用于跟踪调试
   e. 添加任务TCB到就绪表：prvAddTaskToReadyList(pxNewTCB);
   f. 设置任务TCB：portSETUP_TCB(pxNewTCB);
   g. 判断调度器是否已运行，xSchedulerRunning
   i. xSchedulerRunning != pdFALSE，调度器已经运行，需要判断当前任务的优先级是否低于新任务，是则将新任务替换当前任务；
   h. 退出临界区：taskEXIT_CRITICAL()
5. 小结一下
   创建任务的本质是创建任务的TCB，并将TCB加入调度。在过程中会有两个点值得注意，一个是添加就绪表时调度器是否已经运行，比如在调度器运行前创建多个任务的场景，只有一个任务会被挂到当前任务，所以创建时需要对比任务的优先级，把优先级最高的任务挂到当前任务上。如果调度器已经运行则在任务创建完成退出临界区之后，判断新任务优先级是否比当前任务高，是则呼叫一次系统调度产生任务切换，否则不需要切换任务。另一个点是栈的生长方向，向下生长的栈顶指针等于栈首指针加上栈深度，使用时栈地址是递减的；向上增长的栈栈顶指针即栈首指针，使用时栈地址是递增的。

任务的删除流程

1. 任务删除时任务的依据是taskhandle，这个在创建任务时是TCB的首地址强制转换的，需要删除时将其强制转回TCB类型地址即可。TCB_t *pxTCB = prvGetTCBFromHandle(xTaskToDelete);
2. 将pxTCB从状态链表中移除：uxListRemove(&(pxTCB->xStateListItem))
3. 就绪表优先级查询值清0，taskRESET_READY_PRIOITY(pxTCB->uxPriority)
4. 释放内存空间vPortFree