STM32F1+HAL库+FreeTOTS学习10——任务相关API函数使用

news2024/12/30 1:42:46

STM32F1+HAL库+FreeTOTS学习10——任务相关API函数使用

  • 任务相关API函数
    • 1. uxTaskPriorityGet()
    • 2. vTaskPrioritySet()
    • 3. uxTaskGetNumberOfTasks()
    • 4. uxTaskGetSystemState()
    • 5. vTaskGetInfo()
    • 6. xTaskGetCurrentHandle()
    • 7. xTaskGetHandle()
    • 8. xTaskGetIdleTaskHandle()
    • 9. uxTaskGetStackHighWaterMark()
    • 10. eTaskGetState()
    • 11. vTaskList()
    • 12. 其他

上一期，我们学习了任务切换的底层原理，这一期我们开始学习FreeRTOS任务相关API函数。

任务相关API函数

在FreeRTOS官方提供的技术文档中，把任务相关的API函数分为以下三种：

  1. 任务创建相关：这个我们在前面的章节有学习过，所以这里不做介绍，感兴趣的可以去看一下： STM32F1+HAL库+FreeTOTS学习3——任务创建（动态和静态两种）
    在这里插入图片描述
  2. 任务控制：
    在这里插入图片描述3. 任务实用程序：
    在这里插入图片描述

可以看到FreeRTOS中提供了很多的任务相关API函数，感兴趣的可以自己需官网上看一下，我们这里只列举几个出来做介绍，下面式FreeRTOS的官网：
https://www.freertos.org/zh-cn-cmn-s/Documentation/02-Kernel/04-API-references/01-Task-creation/00-TaskHandle

为了避免本篇的篇幅过长，下面所有的API函数使用都是基于如下代码，并编写在task2当中：

/* TASK1 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 
 */
#define TASK1_PRIO      1                  /* 任务优先级 */
#define TASK1_STK_SIZE  128                 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t            Task1Task_Handler;  /* 任务句柄 */
void task1(void *pvParameters);					/*任务函数*/

/* TASK2 任务 配置
 * 包括: 任务句柄 任务优先级 堆栈大小 
 */
#define TASK2_PRIO      2                   /* 任务优先级 */
#define TASK2_STK_SIZE  128                 /* 任务堆栈大小 */
TaskHandle_t            Task2Task_Handler;  /* 任务句柄 */
void task2(void *pvParameters);					/*任务函数*/

/******************************************************************************************************/

/**
 * @brief       FreeRTOS例程入口函数
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void freertos_demo(void)
{
	taskENTER_CRITICAL();           /* 进入临界区，关闭中断，此时停止任务调度*/
    /* 创建任务1 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t )task1,
                (const char*    )"task1",
                (uint16_t       )TASK1_STK_SIZE,
                (void*          )NULL,
                (UBaseType_t    )TASK1_PRIO,
                (TaskHandle_t*  )&Task1Task_Handler);
    /* 创建任务2 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t )task2,
                (const char*    )"task2",
                (uint16_t       )TASK2_STK_SIZE,
                (void*          )NULL,
                (UBaseType_t    )TASK2_PRIO,
                (TaskHandle_t*  )&Task2Task_Handler);
    taskEXIT_CRITICAL();            /* 退出临界区，重新开启中断，开启任务调度 */
    vTaskStartScheduler();		//开启任务调度
}

/**
 * @brief       task1
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task1(void *pvParameters)
{
    
    while(1)
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);  
		 /* LED0闪烁 */
        vTaskDelay(1000);                                               /* 延时1000ticks */
    }
}

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{

	
while(1)
    {

    }
}

1. uxTaskPriorityGet()

此函数用于获取指定任务的优先级，需要把宏 INCLUDE_uxTaskPriorityGet 配置为1，函数原型如下：


/**
 * @brief       uxTaskPriorityGet
 * @param       xTask: 需要获取优先级的任务句柄，当 xTask 为NULL是，返回当前任务的优先级
 * @retval      获取任务的优先级
 */
UBaseType_t uxTaskPriorityGet(const TaskHandle_t xTask);

//使用示例如下：
/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{
	
	UBaseType_t taskPriority = 0;
	
	taskPriority =  uxTaskPriorityGet(NULL);
	printf("任务2的优先级为：%d\r\n",taskPriority);

	taskPriority = uxTaskPriorityGet(Task1Task_Handler);
	printf("任务1的优先级为：%d\r\n",taskPriority);
	
while(1)
    {

    }
}

结果如下：
在这里插入图片描述

2. vTaskPrioritySet()

此函数用于设置指定任务的优先级，使用需要将宏 INCLUDE_vTaskPrioritySet 配置为1。函数原型如下：

/**
 * @brief       vTaskPrioritySet
 * @param1      xTask: 需要设置优先级的任务句柄，当 xTask 为NULL是，默认设置当前任务优先级
 * @param2		uxNewPriority：需要设置的优先级
 * @retval      无
 */
void vTaskPrioritySet( TaskHandle_t xTask, UBaseType_t uxNewPriority);

//使用示例如下：
/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{
	
	UBaseType_t taskPriority = 0;
	UBaseType_t taskPrioritySet = 5;
	
	taskPriority =  uxTaskPriorityGet(Task1Task_Handler);			//查询优先级
	printf("任务1的优先级为：%d\r\n",taskPriority);

	vTaskPrioritySet(Task1Task_Handler,taskPrioritySet);			//设置优先级
	printf("设置任务1的优先级为：%d\r\n",taskPrioritySet);
	
	taskPriority =  uxTaskPriorityGet(Task1Task_Handler);			//查询优先级
	printf("任务1的优先级为：%d\r\n",taskPriority);

	
	taskPriority =  uxTaskPriorityGet(NULL);						//流程同上
	printf("任务2的优先级为：%d\r\n",taskPriority);

	vTaskPrioritySet(NULL,taskPrioritySet);
	printf("设置任务2的优先级为：%d\r\n",taskPrioritySet);
	
	taskPriority =  uxTaskPriorityGet(NULL);
	printf("任务2的优先级为：%d\r\n",taskPriority);
	
while(1)
    {

    }
}

结果如下：
在这里插入图片描述

3. uxTaskGetNumberOfTasks()

此函数用于获取系统中任务的数量，此函数的函数原型如下所示：

/**
 * @brief       uxTaskGetNumberOfTasks
 * @param       无
 * @retval      系统中任务的数量
 */
UBaseType_t uxTaskGetNumberOfTasks(void);

//使用示例如下：
/**
 * @brief       task1
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task1(void *pvParameters)
{
    
    while(1)
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);  
		 /* LED0闪烁 */
        vTaskDelay(1000);                                               /* 延时1000ticks */
    }
}

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{
	
	UBaseType_t taskNumber = 0;
	taskNumber = uxTaskGetNumberOfTasks();
	printf("系统中任务的数量为%d \r\n",taskNumber);  //task1、task2、空闲任务、软件定时器任务
	
while(1)
    {

    }
}

结果如下：
在这里插入图片描述

4. uxTaskGetSystemState()

此函数用于获取所有任务的状态信息，使用前需要将宏 configUSE_TRACE_FACILITY 配置为1，函数原型如下：

/**
 * @brief       uxTaskGetSystemState
 * @param1      pxTaskStatusArray: 接收信息变量数组的首地址
 * @param2		uxArraySize：接收信息变量数组的大小
 * @param3		pulTotalRunTime：系统总运行时间，如果参数为NULL，则省略运行总时间
 * @retval      获取信息的任务数量
 */
UBaseType_t uxTaskGetSystemState(
 TaskStatus_t * const pxTaskStatusArray,
 const UBaseType_t uxArraySize,
 configRUN_TIME_COUNTER_TYPE * const pulTotalRunTime);

函数 uxTaskGetSystemState()的形参 pxTaskStatusArray 指向变量类型为 TaskStatus_t 的变量的首地址，可以是一个数组，用来存放多个TaskStatus_t类型的变量，函数 uxTaskGetSystemState()使用将任务的状态信息，写入到该数组中，形参 uxArraySize 指示该数组的大小，其中变量类型TaskStatus_t 的定义如下所示：

/*
该结构体变量就包含了任务的一些状态信息，获取到的每个任务都有与之对应的TaskStatus_t 结构体来保存该任务的状态信息。
*/
typedef struct xTASK_STATUS
{
 TaskHandle_t xHandle; /* 任务句柄 */
 const char * pcTaskName; /* 任务名 */
 UBaseType_t xTaskNumber; /* 任务编号 */
 eTaskState eCurrentState; /* 任务状态 */
 UBaseType_t uxCurrentPriority; /* 任务优先级 */
 UBaseType_t uxBasePriority; /* 任务原始优先级 */
 configRUN_TIME_COUNTER_TYPE ulRunTimeCounter; /* 任务被分配的运行时间 */
 StackType_t * pxStackBase; /* 任务栈的基地址 */
 configSTACK_DEPTH_TYPE usStackHighWaterMark; /* 任务栈历史剩余最小值 */
} TaskStatus_t;

下面是使用示例：

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{
	TaskStatus_t * TaskStateArray = NULL;										//定义信息变量数组指针（首地址）
	UBaseType_t TaskNumber =  uxTaskGetNumberOfTasks();							//定义总任务数量，task1、task2、空闲任务、软件定时器任务
	uint8_t i =0;																//定义循环变量
	TaskStateArray = pvPortMalloc(sizeof(TaskStatus_t) * TaskNumber);			//计算信息变量数组大小
	
	TaskNumber =  uxTaskGetSystemState( TaskStateArray, TaskNumber, NULL );		//查询所有任务信息
	
	for(i=0;i<TaskNumber;i++)													//循环打印所有任务信息
	{
		printf("任务名称：%s\r\n",TaskStateArray[i].pcTaskName );
		printf("任务编号：%d\r\n",TaskStateArray[i].xTaskNumber);
		printf("任务优先级：%d\r\n",TaskStateArray[i].uxCurrentPriority);
		printf("\r\n");
	}
	
while(1)
    {

    }
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

5. vTaskGetInfo()

此函数用于获取指定任务的任务信息，使用此函数，需要将宏 configUSE_TRACE_FACILITY 配置为1.函数原型如下：

/**
 * @brief       vTaskGetInfo
 * @param1      xTask: 需要获取信息的任务句柄
 * @param2		pxTaskStatus：接收任务信息的变量
 * @param3		xGetFreeStackSpace：历史剩余堆栈最小值，当传入pdTRUE时检查历史剩余最小堆栈，当传入为pdFALSE时跳过这个步骤
 * @param4		eState：可直接赋值，如想获取代入“eInvalid”
 * @retval      无
 */
void vTaskGetInfo(
 TaskHandle_t xTask,
 TaskStatus_t * pxTaskStatus,
 BaseType_t xGetFreeStackSpace,
 eTaskState eState);
  • 形参 pxTaskStatus 用来表示任务信息的变量，该结构体在 uxTaskGetSystemState()函数中有介绍，这里不做不展示
  • 形参 eState 用来表示任务的状态，其变量类型为 eTaskState，变量类型 eTaskState 的定义如下所示：
typedef enum
{
 eRunning = 0, /* 运行态 */
 eReady, /* 就绪态 */
 eBlocked, /* 阻塞态 */
 eSuspended, /* 挂起态 */
 eDeleted, /* 任务被删除 */
 eInvalid /* 非法值 */
} eTaskState;

下面是使用示例：

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{
	TaskStatus_t Task1State ;												//创建任务1信息变量

	vTaskGetInfo( Task1Task_Handler,&Task1State,pdTRUE,eInvalid);			//查询任务1的信息
	
	printf("任务名称：%s\r\n",Task1State.pcTaskName );						//打印任务1的信息
	printf("任务编号：%d\r\n",Task1State.xTaskNumber);
	printf("任务优先级：%d\r\n",Task1State.uxCurrentPriority);
	printf("任务历史堆栈最小值：%d\r\n",Task1State.usStackHighWaterMark);
	printf("任务状态：%d\r\n",Task1State.eCurrentState);
	printf("\r\n");
	
	TaskStatus_t * Task2State = pvPortMalloc(sizeof(TaskStatus_t));			//创建任务2信息变量指针
	
	vTaskGetInfo( Task2Task_Handler,Task2State,pdTRUE,eInvalid);			//查询任务2的信息
	
	printf("任务名称：%s\r\n",Task2State->pcTaskName );						//打印任务2的信息
	printf("任务编号：%d\r\n",Task2State->xTaskNumber);
	printf("任务优先级：%d\r\n",Task2State->uxCurrentPriority);
	printf("任务历史堆栈最小值：%d\r\n",Task2State->usStackHighWaterMark);
	printf("任务状态：%d\r\n",Task2State->eCurrentState);
	
	
while(1)
    {

    }
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

6. xTaskGetCurrentHandle()

此函数用于获取当前 系统正在运行的 任务的任务句柄，使用此函数，需要将宏 INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 配置为1.函数原型如下：

/**
 * @brief       xTaskGetCurrentTaskHandle
 * @param1      无
 * @retval      当前正在运行任务的句柄
 */
TaskHandle_t xTaskGetCurrentTaskHandle(void);

下面是使用示例：

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{

	TaskHandle_t CurrentHandle =  xTaskGetCurrentTaskHandle();			//获取正在运行任务的任务句柄
	
	printf("任务2的任务句柄：\t%#x\r\n",Task2Task_Handler);				//打印任务2的任务句柄
	printf("当前正在运行的任务句柄：%#x\r\n",CurrentHandle);				//打印当前任务的任务句柄
	
	
while(1)
    {

    }
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

7. xTaskGetHandle()

此函数用于通过任务名获取任务句柄 ， 使用该函数需将宏 INCLUDE_xTaskGetHandle 置 1，函数原型如下：

/**
 * @brief       xTaskGetCurrentTaskHandle
 * @param1      pcNameToQuery：任务名
 * @retval      返回的任务句柄
 */
TaskHandle_t xTaskGetHandle(const char * pcNameToQuery);

下面是使用示例：

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{

	TaskHandle_t TaskHandle =  xTaskGetHandle((const char*    )"task1");			//获取任务1的任务句柄
	
	printf("任务1的任务句柄：\t%#x\r\n",TaskHandle);									//打印任务1的任务句柄
	
	
while(1)
    {

    }
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

8. xTaskGetIdleTaskHandle()

此函数用于获取空闲任务的任务句柄，若使用此函数，需将宏 INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle 配置为 1，函数原型如下：

/**
 * @brief       xTaskGetIdleTaskHandle
 * @param1      无
 * @retval      空闲任务的任务句柄
 */
TaskHandle_t xTaskGetIdleTaskHandle(void);

下面是使用示例

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{
	TaskHandle_t IdleTaskHandle = xTaskGetIdleTaskHandle();							//获取空闲函数的任务句柄
	
	printf("任务1的任务句柄：\t%#x\r\n",IdleTaskHandle);									//打印空闲函数的任务句柄
	
	
while(1)
    {

    }
}

运行结果如下
在这里插入图片描述

9. uxTaskGetStackHighWaterMark()

此函数用于获取指定任务的任务栈历史最小剩余堆栈，使用该函数需将宏 INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 置 1，函数原型如下：

/**
 * @brief       uxTaskGetStackHighWaterMark
 * @param1      xTask：待获取任务栈历史剩余最小值的任务
 * @retval      任务栈的历史剩余最小值
 */
UBaseType_t uxTaskGetStackHighWaterMark(TaskHandle_t xTask);

下面是使用示例

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{
	UBaseType_t TaskFreeStackSpace = uxTaskGetStackHighWaterMark(Task1Task_Handler);				//获取任务1的历史堆栈最小值
	
	printf("任务1的历史堆栈最小值：\t%d\r\n",TaskFreeStackSpace);									//打印任务1的历史堆栈最小值
	
	TaskFreeStackSpace = uxTaskGetStackHighWaterMark(Task2Task_Handler);							//获取任务2的历史堆栈最小值
	
	printf("任务2的历史堆栈最小值：\t%d\r\n",TaskFreeStackSpace);									//打印任务2的历史堆栈最小值
	
	
while(1)
    {

    }
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

10. eTaskGetState()

此函数用于查询某个任务的运行状态，使用此函数需将宏 INCLUDE_eTaskGetState 置1，函数原型如下：

/**
 * @brief       eTaskGetState
 * @param       xTask: 待获取状态的任务
 * @retval      eTaskState：任务状态
 */
eTaskState eTaskGetState(TaskHandle_t xTask);

下面是使用示例：

/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)
{
	eTaskState TaskState =  eTaskGetState(Task1Task_Handler);						//获取任务1的任务状态
	
	printf("任务1的任务状态：\t%d\r\n",TaskState);									//打印任务1的任务状态
	
	TaskState =  eTaskGetState(Task2Task_Handler);									//获取任务2的任务状态
	
	printf("任务2的任务状态：\t%d\r\n",TaskState);									//打印任务2的任务状态
while(1)
    {

    }
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

11. vTaskList()

此函数用于以“表格”的形式获取系统中任务的信息 ,使用此函数需将宏 configUSE_TRACE_FACILITY 和configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS 置1 ,函数原型如下：

/**
 * @brief       vTaskList
 * @param       pcWriteBuffer: 接收任务信息的缓存指针
 * @retval      无
 */
void vTaskList(char * pcWriteBuffer);

下面是使用示例

char pcWriteBuffer[200];												//定义列表缓冲区
/**
 * @brief       task2
 * @param       pvParameters : 传入参数(未用到)
 * @retval      无
 */
void task2(void *pvParameters)	
{	
	vTaskList( pcWriteBuffer);											//以列表的形式获取所有任务信息
	printf("%s\r\n",pcWriteBuffer);										//打印列表
	
	
while(1)
    {

    }
}

下面是运行结果
在这里插入图片描述

12. 其他

除上以外，FreeRTOS中还提供了很多的API函数，由于篇幅原因，这里不做过多介绍，以后用到了再记录、补充。
感兴趣的可以去官网看看：FreeRTOS官方文档

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Invalid bound statement (not found): com.ruoyi.system.mapper.hc.HcOrderMapper.selectList 解决方法 MybatisSqlSessionFactoryBean sessionFactory new MybatisSqlSessionFactoryBean(); 使用 MybatisSqlSessionFactoryBean 而非 SqlSessionFactoryBean 的原因 MyBatis-…
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卷轴模式系统源码开发之功能技术分析

卷轴模式系统源码开发之功能技术分析

随着互联网经济的蓬勃发展&#xff0c;电商平台之间的竞争日益激烈。为了吸引和保留用户&#xff0c;许多电商平台开始探索和采用创新的商业模式。其中&#xff0c;“卷轴模式”作为一种结合了积分奖励和任务兑换机制的新颖模式&#xff0c;逐渐受到了业界的关注。本文将从技术…
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智能提醒助理系列-小程序分享到朋友圈

智能提醒助理系列-小程序分享到朋友圈

本系列文章记录“智能提醒助理”wx公众号 建设历程&#xff0c;记录实践经验、巩固知识点、锻炼总结能力。 本篇介绍微信小程序如何分享到朋友圈&#xff0c;以及遇到的登录无权限问题和解决方案。 一、需求出发点 智能提醒小程序的推广是一个难点&#xff0c;朋友圈是一个必要…
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柯桥外语学习生活日语之与台风有关的日语表达

柯桥外语学习生活日语之与台风有关的日语表达

与台风有关的日语表达&#xff1a; 台風が近づいている (たいふうがちかづいている) - 台风正在靠近 台風が上陸する (たいふうがじょうりくする) - 台风登陆 台風の進路 (たいふうのしんろ) - 台风的路径 強い台風 (つよいたいふう) - 强烈的台风 台風の目 (たいふうのめ…
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深度学习的模型知识点介绍和总结

深度学习的模型知识点介绍和总结

关注公众号&#xff1a;『AI学习星球』 算法学习、4对1辅导、论文辅导或核心期刊可以通过公众号滴滴我 文章目录 1. 神经网络基础1.1 人工神经网络&#xff08;ANN&#xff09;1.2 介绍下激活函数 2. 卷积神经网络&#xff08;CNN&#xff09;2.1 卷积层2.2 池化层2.3 全连接层…
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GoogleTest安装以及使用

GoogleTest安装以及使用

文章目录 介绍Ubuntu安装centos7 安装gtest使用方法包含gtest/gtest.h头文件使用TEST()宏定义测试用例使用Google Test断言进行值检查使用RUN_ALL_TESTS()宏运行测试 测试代码 介绍 Google Test&#xff08;也称为gtest&#xff09;是Google开发的一个用于C的单元测试库。 它允…
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OPenCV结构分析与形状描述符（5）查找图像中的连通组件的函数connectedComponents()的使用

OPenCV结构分析与形状描述符（5）查找图像中的连通组件的函数connectedComponents()的使用

操作系统&#xff1a;ubuntu22.04 OpenCV版本&#xff1a;OpenCV4.9 IDE:Visual Studio Code 编程语言&#xff1a;C11 算法描述 connectedComponents 函数计算布尔图像的连通组件标签图像。 该函数接受一个具有4或8连通性的二值图像&#xff0c;并返回 N&#xff0c;即标签…
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算法入门-深度优先搜索3

算法入门-深度优先搜索3

第六部分&#xff1a;深度优先搜索 112.路径总和&#xff08;简单&#xff09; 题目&#xff1a;给你二叉树的根节点 root 和一个表示目标和的整数 targetSum 。判断该树中是否存在 根节点到叶子节点 的路径&#xff0c;这条路径上所有节点值相加等于目标和 targetSum 。如果…
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【QT Creator】基本使用

【QT Creator】基本使用

一、常见问题 解答可见以下链接&#xff1a; https://www.cnblogs.com/xia-weiwen/p/10074882.html#title3.1 ** 有关控制台选择构建套件缺失的解决方法可见以下链接 https://blog.csdn.net/xuxu_123_/article/details/131257928 二、如何创建第一个QT项目 第一步&#xf…
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一文解答Swin Transformer + 代码【详解】

一文解答Swin Transformer + 代码【详解】

文章目录 1、Swin Transformer的介绍1.1 Swin Transformer解决图像问题的挑战1.2 Swin Transformer解决图像问题的方法 2、Swin Transformer的具体过程2.1 Patch Partition 和 Linear Embedding2.2 W-MSA、SW-MSA2.3 Swin Transformer代码解析2.3.1 代码解释 2.4 W-MSA和SW-MSA…
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