10.系统内核控制函数

函数预览

函数详解

这里只介绍部分函数，剩下的一些都是很好理解的，就不过多介绍。

关闭任务调度器

此函数在文件 tasks.c 中有如下定义：

void vTaskEndScheduler( void )
{
   portDISABLE_INTERRUPTS(); //关闭中断
   xSchedulerRunning = pdFALSE; //标记任务调度器停止运行
   vPortEndScheduler(); //调用硬件层关闭中断的处理函数
}

函数 vPortEndScheduler()在 port.c 中有定义，这个函数在移植 FreeRTOS 的时候要根据实际使用的处理器来编写，此处没有实现这个函数，只是简单的加了一行断言，函数如下：

void vPortEndScheduler( void )
{
   configASSERT( uxCriticalNesting == 1000UL );
}

挂起任务调度器

挂起任务调度器，调用此函数不需要关闭可屏蔽中断即可挂起任务调度器，此函数在文件tasks.c 中有如下定义：

void vTaskSuspendAll( void )
{
   ++uxSchedulerSuspended;
}

此函数只是简单的将变量 uxSchedulerSuspended 加一，uxSchedulerSuspended 是挂起嵌套计数器，调度器挂起是支持嵌套的。使用函数 xTaskResumeAll()可以恢复任务调度器，调用了几次 vTaskSuspendAll()挂起调度器，同样的也得调用几次 xTaskResumeAll()才会最终恢复任务调度器。
假设现在有这样一种情况，任务 1 的优先级为 10，此时任务 1 由于等待队列(关于队列的知识后面会有专门的章节讲)TestQueue 而处于阻塞态。但是有段其他的代码调用函数vTaskSuspendAll()挂起了任务调度器，在还没有调用 xTaskResumeAll()恢复任务调度器之前，有个在外部中断发生了，在中断服务程序里面调用函数 xQueueSendFromISR()向任务 1 发送了队列 TestQueue。如果任务调度器没有阻塞的话函数 xQueueSendFromISR()会使任务 1 进入就绪态，也就是将任务 1 添加到优先级 10 对应的就绪列表 pxReadyTasksLists[10]中，这样当任务切换的时候任务 1 就会运行。但是现在任务调度器由于函数 vTaskSuspendAll()而挂起，这个时候任务 1 就不是添加到任务就绪列表 pxReadyTasksLists[10]中了，而是添加到另一个叫做xPendingReadyList 的列表中，xPendingReadyList 是个全局变量，在文件 tasks.c 中有定义。当调用函数 xTaskResumeAll()恢复调度器的时候就会将挂到列表 xPendingReadyList 中的任务重新移动到它们所对应的就绪列表 pxReadyTasksLists 中。

恢复任务调度器

BaseType_t xTaskResumeAll( void )
{
   TCB_t *pxTCB = NULL;
   BaseType_t xAlreadyYielded = pdFALSE;
   configASSERT( uxSchedulerSuspended );
   //进入临界区
   taskENTER_CRITICAL(); 
   {
      //调度器挂起嵌套计数器 uxSchedulerSuspended 减一
      --uxSchedulerSuspended; 
      //如果 uxSchedulerSuspended 为 0 说明所有的挂起都已经解除，调度器可以开始运行了。
      if( uxSchedulerSuspended == ( UBaseType_t ) pdFALSE )  
      {
         if( uxCurrentNumberOfTasks > ( UBaseType_t ) 0U )
         {
            /* while()循环处理列表 xPendingReadyList，只要列表 xPendingReadyList 不为空，说明还
             * 有任务挂到了列表 xPendingReadyList 上，这里需要将这些任务从列表 xPendingReadyList 上移   
             * 除并添加到这些任务所对应的就绪列表中。
             * /
            while( listLIST_IS_EMPTY( &xPendingReadyList ) == pdFALSE )  
            {
               //遍历列表 xPendingReadyList，获取挂到列表 xPendingReadyList 上的任务对应的任务控制块。
               pxTCB = ( TCB_t * ) listGET_OWNER_OF_HEAD_ENTRY\ ( ( &xPendingReadyList ) );
               //将任务从事件列表上删除。
               ( void ) uxListRemove( &( pxTCB->xEventListItem ) ); 
               //将任务从壮态列表上移除。
               ( void ) uxListRemove( &( pxTCB->xStateListItem ) ); 
               //调用函数 prvAddTaskToReadyList()将任务添加到就绪列表中。
               prvAddTaskToReadyList( pxTCB ); 
               //判断任务的优先级是否高于当前正在运行的任务，如果是的话需要将 xYieldPending 标记为 pdTRUE，表示需要进行任务切换。
               if( pxTCB->uxPriority >= pxCurrentTCB->uxPriority )  {
                     xYieldPending = pdTRUE;
               }
               else
               {
                    mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
                } 
            }
            /************************************************************************/
            /****************************省略部分代码********************************/
            /************************************************************************/
            //进行任务切换。
            if( xYieldPending != pdFALSE ) 
            {
               #if( configUSE_PREEMPTION != 0 )
              {
                 //标记在函数 xTaskResumeAll()中进行了任务切换，变量 xAlreadyYielded 用于标记在函数 xTaskResumeAll()中是否有进行任务切换。
                 xAlreadyYielded = pdTRUE; 
               }
              #endif
              //调用函数 taskYIELD_IF_USING_PREEMPTION()进行任务切换，此函数本质上是一个宏，其实最终调用是通过调用函数 portYIELD()来完成任务切换的。
              taskYIELD_IF_USING_PREEMPTION(); 
            }
            else
            {
               mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
            } 
         } 
      }
      else
      {
        mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
      } 
   }
   //退出临界区
   taskEXIT_CRITICAL(); 
   //返回变量 xAlreadyYielded，如果为 pdTRUE 的话表示在函数 xTaskResumeAll()中进行了任务切换，如果为 pdFALSE 的话表示没有进行任务切换。
   return xAlreadyYielded; 
}

设置系统节拍数

此 函 数 在 使 用 FreeRTOS 的 低 功 耗 tickless 模 式 的 时 候 会 用 到 ， 即 宏configUSE_TICKLESS_IDLE 为 1。当使能低功耗 tickless 模式以后在执行空闲任务的时候系统时钟节拍中断就会停止运行，系统时钟中断停止运行的这段时间必须得补上，这个工作就是由函数 vTaskStepTick()来完成的，此函数在文件 tasks.c 中有如下定义：

void vTaskStepTick( const TickType_t xTicksToJump )
{
   configASSERT( ( xTickCount + xTicksToJump ) <= xNextTaskUnblockTime );
   //函数参数 xTicksToJump 是要加上的时间值，系统节拍计数器 xTickCount 加上这个时间值得到新的系统时间
   xTickCount += xTicksToJump; 
   traceINCREASE_TICK_COUNT( xTicksToJump );
}