22. 任务通知

22.1 任务通知的基本概念

FreeRTOS 从 V8.2.0 版本开始提供任务通知这个功能，每个任务都有一个 32 位的通知值，在大多数情况下，任务通知可以替代二值信号量、计数信号量、事件组， 也可以替代长度为 1 的队列（可以保存一个 32 位整数或指针值）
相对于以前使用 FreeRTOS 内核通信的资源，必须创建队列、二进制信号量、计数信号量或事件组的情况，使用任务通知显然更灵活。 按照 FreeRTOS 官方的说法，使用任务通知比通过信号量等 ICP 通信方式解除阻塞的任务要快 45%，并且更加省 RAM 内存空间（使用 GCC 编译器， -o2 优化级别） ，任务通知的使用无需创建队列。 想要使用任务通知，必须将 FreeRTOSConfig.h 中的宏定义 configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 设置为 1，其实FreeRTOS 默认是为 1 的， 所以任务通知是默认使能的。
FreeRTOS提供以下几种方式发送通知给任务：

• 发送通知给任务， 如果有通知未读，不覆盖通知值。
• 发送通知给任务，直接覆盖通知值。
• 发送通知给任务，设置通知值的一个或者多个位，可以当做事件组来使用
• 发送通知给任务，递增通知值，可以当做计数信号量使用

通过对以上任务通知方式的合理使用，可以在一定场合下替代 FreeRTOS 的信号量，队列、事件组等。

消息通知虽然处理更快， RAM 开销更小，但也有以下限制 ：

• 只能有一个任务接收通知消息， 因为必须指定接收通知的任务。
• 只有等待通知的任务可以被阻塞， 发送通知的任务，在任何情况下都不会因为发送失败而进入阻塞态

通过源码发现：
消息在接收到通知的时候，自己并不知道是什么样的通知，只有取出来进行判断才知道。因此在获取到通知的值后，还要进行一个判断。

22.2 任务通知的运作机制

任务通知是属于任务中附带的资源， 所以在任务被创建的时候，任务通知也被初始化的， 而在分析队列和信号量的章节中，我们知道在使用队列、信号量前，必须先创建队列和信号量，目的是为了创建队列数据结构。比如使用 xQueueCreate()函数创建队列，用 xSemaphoreCreateBinary()函数创建二值信号量等等。再来看任务通知，由于任务通知的数据结构包含在任务控制块中，只要任务存在，任务通知数据结构就已经创建完毕，可以直接使用， 所以使用的时候很是方便。 （总结：任务通知不需要创建可以直接使用）
任务通知可以在任务中向指定任务发送通知，也可以在中断中向指定任务发送通知，FreeRTOS 的每个任务都有一个 32 位的通知值，任务控制块中的成员变量 ulNotifiedValue就是这个通知值。 只有在任务中可以等待通知，而不允许在中断中等待通知。如果任务在等待的通知暂时无效，任务会根据用户指定的阻塞超时时间进入阻塞状态，我们可以将等待通知的任务看作是消费者；其它任务和中断可以向等待通知的任务发送通知，发送通知的任务和中断服务函数可以看作是生产者，当其他任务或者中断向这个任务发送任务通知，任务获得通知以后，该任务就会从阻塞态中解除，这与 FreeRTOS 中内核的其他通信机制一致。