本篇內容主要講解“LiteOS任務管理怎么實現(xiàn)”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“LiteOS任務管理怎么實現(xiàn)”吧!
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Huawei LiteOS 內核提供任務的創(chuàng)建、刪除、延遲、掛起、恢復等功能，以及鎖定和解鎖任務調度，支持任務按優(yōu)先級高低的搶占調度及同優(yōu)先級時間片輪轉調度。
在 LiteOS 中，一個任務就是一個線程，多個任務按照優(yōu)先級進行搶占式調度，達到多個任務“同時”運行的目的。
Huawei LiteOS 系統(tǒng)中的每個任務都有多種運行狀態(tài)。當系統(tǒng)初始化完成并啟動調度器后，系統(tǒng)中所有創(chuàng)建的任務就由內核進行調度，在不同運行狀態(tài)之間切換，同時在系統(tǒng)中競爭一定的資源。
任務的狀態(tài)有以下四種：
就緒（Ready）：該任務在就緒列表中，只等待 CPU；
運行（Running）：該任務正在執(zhí)行；
阻塞（Blocked）：該任務不在就緒列表中。包含任務被掛起、任務被延時、任務正在等待信號量、讀寫隊列或者等待讀寫事件等；
退出態(tài)（Dead）：該任務運行結束，等待系統(tǒng)回收資源。
任務 ID 在任務創(chuàng)建時通過參數(shù)返回給用戶，作為任務的一個非常重要的標識。
用戶可以通過任務ID對指定任務進行任務掛起、任務恢復、查詢任務名等操作。
優(yōu)先級表示任務執(zhí)行的優(yōu)先順序。任務的優(yōu)先級決定了在發(fā)生任務切換時即將要執(zhí)行的任務，在就緒列表中的最高優(yōu)先級的任務將得到執(zhí)行。
Huawei LiteOS 的任務一共有 32 個優(yōu)先級 (0-31)，最高優(yōu)先級為 0，最低優(yōu)先級為 31。
因為是LiteOS的內核是搶占式調度內核，所以：
高優(yōu)先級的任務可打斷低優(yōu)先級任務，低優(yōu)先級任務必須在高優(yōu)先級任務阻塞或結束后才能得到調度。
任務入口函數(shù)是每個新任務得到調度后將執(zhí)行的函數(shù)，該函數(shù)由用戶實現(xiàn)，在任務創(chuàng)建時，通過任務創(chuàng)建結構體指定。
在多任務操作系統(tǒng)的內核中，為了方便對每個任務進行管理，每一個任務都有一個任務控制塊（TCB），其中包含了任務上下文棧指針（stack pointer）、任務狀態(tài)、任務優(yōu)先級、任務ID、任務名、任務棧大小等信息，TCB 相當于每個任務在內核中的身份證，可以反映出每個任務運行情況。
那么，操作系統(tǒng)中這么多的任務，它們依靠TCB被系統(tǒng)統(tǒng)一管理，那么又是如何被系統(tǒng)執(zhí)行的呢？
其實，每個任務相當于一個裸機程序，每個任務之間相互獨立，這個“獨立”指的是每個任務都有自己的運行環(huán)境 —— 棧空間，稱為任務棧，?？臻g里保存的信息包含局部變量、寄存器、函數(shù)參數(shù)、函數(shù)返回地址等。
可是，系統(tǒng)中只有一個CPU，即使每個任務的任務棧是獨立的，可是多個任務都需要被同一個CPU所執(zhí)行，CPU的資源是共用的吧。
對的，CPU的資源是多個任務共用的，這些CPU的寄存器只有在任務執(zhí)行的時候被使用，稱為任務上下文，因此，內核在任務切換時會將切出任務的上下文信息保存在自身的任務?？臻g里面，以便任務恢復時還原現(xiàn)場，從而在任務恢復后在切出點繼續(xù)開始執(zhí)行。
用戶創(chuàng)建任務時，系統(tǒng)會先申請任務控制塊需要的內存空間，申請成功后，系統(tǒng)會將任務棧進行初始化，預置上下文。此外，系統(tǒng)還會將“任務入口函數(shù)”地址放在相應位置。這樣在任務第一次啟動進入運行態(tài)時，將會執(zhí)行“任務入口函數(shù)”。
Huawei LiteOS 任務管理模塊提供任務創(chuàng)建、任務刪除、任務延時、任務掛起和任務恢復、更改任務優(yōu)先級、鎖任務調度和解鎖任務調度、根據(jù)任務控制塊查詢任務 ID、根據(jù) ID 查詢任務控制塊信息功能。
Huawei LiteOS 任務管理提供的 API 都是以 LOS 開頭，但是這些 API 使用起來比較復雜，所以本文中我們使用 Huawei IoT Link SDK 提供的統(tǒng)一API接口進行實驗，這些接口底層已經(jīng)使用 LiteOS 提供的API實現(xiàn)，對用戶而言更為簡潔，API列表如下：
osal的api接口聲明在
任務相關的接口定義在osal.c中，基于LiteOS的接口實現(xiàn)在 liteos_imp.c文件中：
| 接口名 | 功能描述 |
|---|---|
| osal_task_create | 創(chuàng)建任務 |
| osal_task_kill | 刪除任務（非自身） |
| osal_task_exit | 任務退出 |
| osal_task_sleep | 任務休眠 |
osal_task_create的接口用于創(chuàng)建一個任務，其接口原型如下：
重慶分公司
重慶分公司
void* osal_task_create(const char *name,int (*task_entry)(void *args),\
void *args,int stack_size,void *stack,int prior)
{
void *ret = NULL;
if((NULL != s_os_cb) &&(NULL != s_os_cb->ops) &&(NULL != s_os_cb->ops->task_create))
{
ret = s_os_cb->ops->task_create(name, task_entry,args,stack_size,stack,prior);
}
return ret;
}該接口的參數(shù)說明如下表：
| 參數(shù)名稱 | 參數(shù)說明 |
|---|---|
| name | 任務名稱 |
| tsak_entry | 任務入口函數(shù)的函數(shù)指針 |
| args | 任務入口函數(shù)的參數(shù)列表 |
| stack_size | 任務棧大小 |
| stack | 任務棧地址 |
| prior | 任務優(yōu)先級 |
| 返回值 | 任務ID |
osal_task_kill用于刪除某個其他任務（非自身），其接口原型如下：
int osal_task_kill(void *task)
{
int ret = -1;
if((NULL != s_os_cb) &&(NULL != s_os_cb->ops) &&(NULL != s_os_cb->ops->task_kill))
{
ret = s_os_cb->ops->task_kill(task);
}
return ret;
}該接口的參數(shù)說明如下表：
| 參數(shù)名稱 | 參數(shù)說明 |
|---|---|
| task | 任務ID |
| 返回值 | 0-刪除成功 |
| 返回值 | -1-刪除失敗 |
osal_task_exit接口用于任務退出（自身），目前暫未支持，可以直接return退出。
osal_task_sleep接口用于任務主動休眠，單位是ms,其接口原型如下：
void osal_task_sleep(int ms)
{
if((NULL != s_os_cb) &&(NULL != s_os_cb->ops) &&(NULL != s_os_cb->ops->task_sleep))
{
s_os_cb->ops->task_sleep(ms);
}
return ;
}本實驗中將創(chuàng)建兩個任務，一個低優(yōu)先級任務task1，一個高優(yōu)先級任務task2，兩個任務都會每隔2s在串口打印自己的任務id號，在串口終端中觀察兩個任務的運行情況。
首先打開之前創(chuàng)建的 HelloWorld 工程，基于此工程進行實驗。
在Demo文件夾右擊，選擇新建文件夾：
新建osal_kernel_demo文件夾，用于存放內核的實驗文件：
接下來在此osal_kernel_demo文件夾中新建第一個實驗文件osal_task_demo.c文件，開始編寫代碼：
/* 使用osal接口需要包含該頭文件 */ #include/* 任務優(yōu)先級宏定義（shell任務的優(yōu)先級為10） */ #define USER_TASK1_PRI 12 //低優(yōu)先級 #define USER_TASK2_PRI 11 //高優(yōu)先級 /* 任務ID */ uint32_t user_task1_id = 0; uint32_t user_task2_id = 0; /* 任務task1入口函數(shù) */ static int user_task1_entry() { int n = 0; /* 每隔2s在串口打印一次，打印5次后主動結束 */ for(n = 0; n < 5; n++) { printf("task1: my task id is %ld, n = %d!\r\n", user_task1_id, n); /* 任務主動掛起2s */ osal_task_sleep(2*1000); } printf("user task 1 exit!\r\n"); /* 任務結束 */ return 0; } /* 任務task2入口函數(shù) */ static int user_task2_entry() { /* 每隔2s在串口打印一次，不結束 */ while (1) { printf("task 2: my task id is %ld!\r\n", user_task2_id); /* 任務主動掛起2s */ osal_task_sleep(2*1000); } } /* 標準demo啟動函數(shù)，函數(shù)名不要修改，否則會影響下一步實驗 */ int standard_app_demo_main() { /* 創(chuàng)建任務task1 */ user_task1_id = osal_task_create("user_task1",user_task1_entry,NULL,0x400,NULL,USER_TASK1_PRI); /* 創(chuàng)建任務task2 */ user_task2_id = osal_task_create("user_task2",user_task2_entry,NULL,0x400,NULL,USER_TASK2_PRI); return 0; }
編寫完成之后，要將我們編寫的osal_task_demo.c文件添加到makefile中，加入整個工程的編譯：
這里有個較為簡單的方法，直接修改Demo文件夾下的user_demo.mk配置文件，添加如下代碼：
#example for osal_task_demo
ifeq ($(CONFIG_USER_DEMO), "osal_task_demo")
user_demo_src = ${wildcard $(TOP_DIR)/targets/STM32L431_BearPi/Demos/osal_kernel_demo/osal_task_demo.c}
user_demo_defs = -D CONFIG_OSAL_TASK_DEMO_ENABLE=1
endif添加位置如圖：
這段代碼的意思是：
如果 CONFIG_USER_DEMO 宏定義的值是osal_task_demo，則將osal_task_demo.c文件加入到makefile中進行編譯。
那么，如何配置 CONFIG_USER_DEMO 宏定義呢？在工程根目錄下的.sdkconfig文件中的末尾即可配置：
因為我們修改了mk配置文件，所以點擊重新編譯按鈕
進行編譯，編譯完成后點擊下載按鈕燒錄程序。
程序燒錄之后，即可看到程序已經(jīng)開始運行，在串口終端中可看到實驗的輸出內容：
linkmain:V1.2.1 AT 11:30:59 ON Nov 28 2019 WELCOME TO IOT_LINK SHELL LiteOS:/>task 2: my task id is 5! task1: my task id is 4, n = 0! task 2: my task id is 5! task1: my task id is 4, n = 1! task 2: my task id is 5! task1: my task id is 4, n = 2! task 2: my task id is 5! task1: my task id is 4, n = 3! task 2: my task id is 5! task1: my task id is 4, n = 4! task 2: my task id is 5! user task 1 exit! task 2: my task id is 5! ……
可以看到，系統(tǒng)啟動后，首先打印版本號，串口shell的優(yōu)先級為10，最先打印shell信息，接下來task1先創(chuàng)建，但是優(yōu)先級較低，所以后創(chuàng)建的task2搶占執(zhí)行，task2打印后主動掛起2s，這時task1開始執(zhí)行，依次執(zhí)行5次后task1結束，task2一直保持運行。
到此，相信大家對“LiteOS任務管理怎么實現(xiàn)”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續(xù)學習！
