FreeRTOS實時作業系統的任務應用函數詳解

         UBaseType_t uxTaskGetSystemState(
                       TaskStatus_t * constpxTaskStatusArray,
                       const UBaseType_tuxArraySize,
                       unsigned long * constpulTotalRunTime );

typedef struct xTASK_STATUS
{
   /* 任務控制程式碼*/
   TaskHandle_t xHandle;
   /* 指標，指向任務名*/
   const signed char *pcTaskName;
   /*任務ID，是一個獨一無二的數位*/
   UBaseType_t xTaskNumber;
   /*填充結構體時，任務當前的狀態（執行、就緒、掛起等等）*/
   eTaskState eCurrentState;
   /*填充結構體時，任務執行（或繼承）的優先順序。*/
   UBaseType_t uxCurrentPriority;
   /* 當任務因繼承而改變優先順序時，該變數儲存任務最初的優先順序。僅當configUSE_MUTEXES定義為1有效。*/
   UBaseType_t uxBasePriority;
   /* 分配給任務的總執行時間。僅當宏configGENERATE_RUN_TIME_STATS為1時有效。*/
   unsigned long ulRunTimeCounter;
   /* 從任務建立起，堆疊剩餘的最小數量，這個值越接近0，堆疊溢位的可能越大。 */
   unsigned short usStackHighWaterMark;
}TaskStatus_t;

/*本例演示如是使用uxTaskGetSystemState()函數來獲取執行時間資訊，並將其轉化為程式設計師更易識別的字元格式，這些轉化後的字元儲存到pcWriteBuffer中。*/
void vTaskGetRunTimeStats(signed char *pcWriteBuffer )
{
   TaskStatus_t*pxTaskStatusArray;
   volatileUBaseType_t uxArraySize, x;
   unsignedlong ulTotalRunTime, ulStatsAsPercentage;
    /* 防禦性程式碼，確保字串有合理的結束*/
  *pcWriteBuffer = 0x00;
    /* 獲取任務總數目*/
  uxArraySize = uxTaskGetNumberOfTasks ();
    /*為每個任務的TaskStatus_t結構體分配記憶體，也可以靜態的分配一個足夠大的陣列 */
  pxTaskStatusArray = pvPortMalloc( uxArraySize * sizeof( TaskStatus_t ));
    if(pxTaskStatusArray != NULL )
   {
      /*獲取每個任務的狀態資訊 */
     uxArraySize = uxTaskGetSystemState( pxTaskStatusArray, uxArraySize,&ulTotalRunTime );
       /* 百分比計算 */
     ulTotalRunTime /= 100UL;
      /* 避免除零錯誤 */
      if(ulTotalRunTime > 0 )
      {
         /* 將獲得的每一個任務狀態資訊部分的轉化為程式設計師容易識別的字串格式*/
        for( x = 0; x < uxArraySize; x++ )
         {
           /* 計算任務執行時間與總執行時間的百分比。*/
           ulStatsAsPercentage = pxTaskStatusArray[ x ].ulRunTimeCounter /ulTotalRunTime;
           if( ulStatsAsPercentage > 0UL )
           {
              sprintf( pcWriteBuffer, "%stt%lutt%lu%%rn",
                                pxTaskStatusArray[ x ].pcTaskName,
                                pxTaskStatusArray[ x ].ulRunTimeCounter,
                                ulStatsAsPercentage );
           }
           else
           {
              /* 任務執行時間不足總執行時間的1%*/
              sprintf( pcWriteBuffer, "%stt%lutt<1%%rn",
                                pxTaskStatusArray[ x ].pcTaskName,
                                 pxTaskStatusArray[x ].ulRunTimeCounter );
           }
           pcWriteBuffer += strlen( ( char * ) pcWriteBuffer );
         }
      }
      /* 釋放之前申請的記憶體*/
     vPortFree( pxTaskStatusArray );
   }
}

     void vTask1( void * pvParameters )
     {
         UBaseType_tuxHighWaterMark;
         /* 入口處檢測一次 */
         uxHighWaterMark =uxTaskGetStackHighWaterMark( NULL );
 
         for( ;; )
         {
             /* 正常呼叫函數 */
             vTaskDelay( 1000 );
             /* 測量堆疊使用情況 */
             uxHighWaterMark =uxTaskGetStackHighWaterMark( NULL );
         }
    }

void vConfigureTimerForRunTimeStats( void )
{
    /* 使能定時器0的外設電源，設定外設時鐘 */
    PCONP |= 0x02UL;
    PCLKSEL0 = (PCLKSEL0& (~(0x3<<2))) | (0x01 << 2);
    /* 復位定時器 0 */
    T0TCR = 0x02;
    /* 作為計數器 */
    T0CTCR = 0x00;
    /* 預分頻，設定合適的解析度即可 */
    T0PR =  ( configCPU_CLOCK_HZ / 10000UL ) - 1UL;
    /* 啟動計數器 */
    T0TCR = 0x01;
}

extern void vConfigureTimerForRunTimeStats( void );
#define portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS() vConfigureTimerForRunTimeStats()
#defineportGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE() T0TC

       voidvTaskSetApplicationTaskTag( TaskHandle_t xTask,
                        TaskHookFunction_tpxTagValue );

/* 在這個例子中，給任務設定一個整形標籤值。例子中使用了RTOS跟蹤勾點宏。*/
void vATask( void *pvParameters )
{
  /* 為自己的標籤分配一個整形值 */
 vTaskSetApplicationTaskTag( NULL, ( void * ) 1 );
  for( ;; )
  {
    /* 任務主體程式碼 */
  }
}
/*****************************************************************************/
/*在這個任務中，給任務設定一個函數標籤值。首先定義一個回撥函數，這個函數必須宣告為TaskHookFunction_t型別。 */
static BaseType_t prvExampleTaskHook( void * pvParameter )
{
  /* 這裡為使用者定義程式碼 –可能是記錄資料、更新任務狀態值等。*/
  return 0;
}
/* 將回撥函數設定為任務的標籤值。 */
void vAnotherTask( void *pvParameters )
{
  /* 註冊回撥函數*/
 vTaskSetApplicationTaskTag( NULL, prvExampleTaskHook );
  for( ;; )
  {
     /* 任務主體程式碼 */
  }
}
/* 每當工作切換時，會呼叫xTaskCallApplicationTaskHook 函數（見14.）。 */
#define traceTASK_SWITCHED_OUT() xTaskCallApplicationTaskHook(pxCurrentTCB,0 )

         BaseType_txTaskCallApplicationTaskHook(
                                   TaskHandle_txTask,
                                   void*pvParameter );

       void vTaskSetThreadLocalStoragePointer(TaskHandle_t xTaskToSet,
                                       BaseType_t xIndex,
                                        void*pvValue )

         void*pvTaskGetThreadLocalStoragePointer(
                                 TaskHandle_txTaskToQuery,
                                 BaseType_txIndex );

uint32_tulVariable;
/* 向當前任務的執行緒本地儲存陣列下標為1的位置寫入一個指向32位元常數值的指標。*/
vTaskSetThreadLocalStoragePointer(NULL, 1, ( void * ) 0x12345678 );
/*向當前任務的執行緒本地儲存陣列下標為0的位置寫入一個指向32整形值的指標*/
ulVariable= ERROR_CODE;
vTaskSetThreadLocalStoragePointer(NULL, 0, ( void * ) ulVariable );
/*從當前任務的執行緒本地儲存陣列下標為5的位置讀取出一個指標並賦值給32位元整形變數。*/
ulVariable= ( uint32_t ) pvTaskGetThreadLocalStoragePointer( NULL, 5 );

typedefstruct
{
    uint32_t ulValue1;
    uint32_t ulValue2;
}xExampleStruct;
xExampleStruct*pxStruct;
/*為結構體分配記憶體*/
pxStruct= pvPortMalloc( sizeof( xExampleStruct ) );
/*為結構體成員賦值*/
pxStruct->ulValue1= 0;
pxStruct->ulValue2= 1;
/*向當前任務的執行緒本地儲存陣列下標為0的位置寫入一個指向結構體變數的指標*/
vTaskSetThreadLocalStoragePointer(NULL, 0, ( void * ) pxStruct );
/*從當前任務的執行緒本地儲存陣列下標為0的位置讀取出一個結構體指標*/
pxStruct= ( xExampleStruct * ) pvTaskGetThreadLocalStoragePointer( NULL, 0 );

         BaseType_t xTaskCheckForTimeOut(TimeOut_t * const pxTimeOut,
                                 TickType_t* const pxTicksToWait );

/* 函數用於從RX緩衝區中接收uxWantedBytes位元組資料，RX緩衝區由UART中斷填充。如果RX緩衝區沒有足夠的資料，則任務進入阻塞狀態，直到RX緩衝區有足夠資料或者發生超時。如果超時後仍然沒有足夠的資料，則任務會再次進入阻塞狀態，xTaskCheckForTimeOut()函數用於重新計算總超時時間以確保總阻塞狀態時間不超過MAX_TIME_TO_WAIT。如果總阻塞狀態時間大於了總超時時間，則不管RX緩衝區是否有充足資料，都將這些資料讀出來。
 */
size_txUART_Receive( uint8_t *pucBuffer, size_t uxWantedBytes )
{
    size_t uxReceived = 0;
    TickType_t xTicksToWait = MAX_TIME_TO_WAIT;
    TimeOut_t xTimeOut;
    /* 初始化結構體變數xTimeOut。*/
   vTaskSetTimeOutState( &xTimeOut );
   /* 無限迴圈，直到緩衝區包含足夠的資料或者阻塞超時發生。*/
   while( UART_bytes_in_rx_buffer(pxUARTInstance ) < uxWantedBytes )
   {
      /* RX緩衝區沒有足夠多的資料，表示任務已經進入過一次阻塞狀態。呼叫API函數xTaskCheckForTimeOut檢查總阻塞時間是否超過總超時時間，如果沒有，則調整剩餘的總超時時間。*/
      if( xTaskCheckForTimeOut( &xTimeOut,&xTicksToWait ) != pdFALSE )
      {
         /* 如果總阻塞時間大於總超時時間，則退出這個迴圈 */
         break;
      }
       /* 在等待了xTicksToWait個系統節拍週期後，向接收中斷髮出通知，需要更多資料。
*/
      ulTaskNotifyTake( pdTRUE, xTicksToWait );
   }
     /*從RX緩衝區讀取uxWantedBytes個位元組並放到pucBuffer緩衝區。*/
    uxReceived = UART_read_from_receive_buffer(pxUARTInstance,  pucBuffer,  uxWantedBytes );
     return uxReceived;
}