1.任务调度

1.1.任务调度简介

调度器就是使用相关的调度算法来决定当前需要执行的哪个任务FreeRTOS 一共支持三种任务调度方式：

• 抢占式调度：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
• 时间片调度：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
• 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，FreeRTOS现在虽然还支持，但是官方已经表示不再更新协程式调度

1.2.抢占式调度

1. 首先Task1在运行中，在这个过程中Task2就绪了，在抢占式调度器的作用下Task2会抢占Task1的运行
2. Task2运行过程中，Task3就绪了，在抢占式调度器的作用下Task3会抢占Task2的运行
3. Task3运行过程中，Task3阻塞了（系统延时或等待信号量等），此时就绪态中，优先级最高的任务Task2执行
4. Task3阻塞解除了（延时到了或者接收到信号量），此时Task3恢复到就绪态中，抢占TasK2的运行

总结：

• 高优先级任务，优先执行
• 高优先级任务不停止，低优先级任务无法执行
• 被抢占的任务将会进入就绪态

1.3.时间片调度

同等优先级任务轮流地享有相同的 CPU 时间(可设置)， 叫时间片，在FreeRTOS中，一个时间片就等于SysTick 中断周期

1. 首先Task1运行完一个时间片后，切换至Task2运行
2. Task2运行完一个时间片后，切换至Task3运行
3. Task3运行过程中（还不到一个时间片），Task3阻塞了（系统延时或等待信号量等），此时直接切换到下一个任务Task1
4. Task1运行完一个时间片后，切换至Task2运行

总结：

• 同等优先级任务，轮流执行；时间片流转
• 一个时间片大小，取决为滴答定时器中断周期
• 注意没有用完的时间片不会再使用，下次任务Task3得到执行，还是按照一个时间片的时钟节拍运行

2.任务状态

2.1.任务状态简介

FreeRTOS中任务共存在4种状态：

• 运行态：正在执行的任务，该任务就处于运行态，注意在STM32中，同一时间仅一个任务处于运行态
• 就绪态：如果该任务已经能够被执行，但当前还未被执行，那么该任务处于就绪态
• 阻塞态：如果一个任务因延时或等待外部事件发生，那么这个任务就处于阻塞态
• 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
  
  总结：
• 仅就绪态可转变成运行态
• 其他状态的任务想运行，必须先转变成就绪态

2.2.状态列表与事件列表

FreeRTOS中无非就四种状态，运行态，就绪态、阻塞态、挂起态，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与事件列表

bit0-bit31：32位的变量，当某个位，置一时，代表所对应的优先级就绪列表有任务存在

• 调度器总是在所有处于就绪列表的任务中，选择具有最高优先级的任务来执行
• 相同优先级的任务会连接在同一个就绪列表上

3.RTOS的任务优先级与中断优先级

• 任务优先级：理论可以设置无限个，但是实际使用时往往只设置32个，数值越大优先级越大，任意优先级的中断都可以打断任务。
• 中断优先级：STM32F1中断优先级有16级（分组4），数值越小优先级越大，任意中断都可以打断任务，中断优先级的n-15可以被RTOS管理（关闭等），往往任务切换（PendSV）和系统时钟（SysTick）切换的优先级设为15。