作者有话要说
对于这个越来约浮躁的社会，什么都要钱，特别是网上那些垃圾教程，越听越模糊，那行吧，我直接就从 FreeRTOS 的 API函数 学起，管你这么多底层内容的，以后再说吧！！！（对不起！还是讲了不少底层知识。。。）
我写的只是简略描述一下这些 API ，然后直接教你怎么调用，但是具体的 API 函数参考官网的 --> FreeRTOS API 引用
CubeMX 配置
这个是大佬写的配置，感觉可以的，就放在这里了，配置我就不写了
STM32CubeMX学习笔记（28）——FreeRTOS实时操作系统使用（任务管理）_thread id identifies the thread._Leung_ManWah的博客-CSDN博客
初期配置
虽然在 cubemx 配置的都是这个文件，但是可以打开了解一下，也可以直接跳过。
先找到 FreeRTOS.c 这个文件，在头位置找到 FreeRTOS.h 文件跳转过去，往下翻一翻就可以看到 调用了 FreeRTOSConfig.h 文件，可以过来看看，里面写了啥，至于为什么要看，那当然是，省的老是打开 CubeMX 配置生成来去，又卡又慢的。
对于这部分内容想详细了解的可以看下官网（有中文还是挺香的）。
FreeRTOS - The Free RTOS configuration constants and configuration options - FREE Open Source RTOS for small real time embedded systems
注意事项
- 使用 STM32CubeMX 代码生成，在 STM32Cube 固件中，通过 ARM 提供的通用 CMSIS-OS（ cmsis_os.h 和 cmsis_os.c 文件，这两个文件把给 FreeRTOS 封装了一层，调用这其中的各类函数，和直接调用 FreeRTOS 的函数没有区别 ） 封装层，将 FreeRTOS 用作实时操作系统。也就是说在一套代码里有着两套标准，在阅读源码时需要注意区分。我主要讲解的是 FreeRTOS 的函数，配合 CubeMX 使用，而尽量少用 CMSIS-OS 封装层。
- 等待补充。。。
任务创建
这一章的创建任务可以由 CubeMX 生成，任务删除可以看看。
任务创建由两种方法，一种是动态创建，一种是静态创建。
这一章就介绍上面两个 创建任务函数，加一个 删除任务的函数
动态创建
函数介绍
对于 动态创建 的 函数如下：
BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pvTaskCode,
const char * const pcName,
configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,
void *pvParameters,
UBaseType_t uxPriority,
TaskHandle_t *pxCreatedTask
);
参数分别是：
- 指向任务入口函数的指针（pvTaskCode）：这里要传入的参数是一个自定义的函数，这个任务应该是要符合规则，就是符合 带有一个参数（这个参数是一个 void * 类型，就是可以传入任意类型参数） 的 无返回值 的函数。
- 任务名字（pcName）。
- 任务堆栈大小（usStackDepth）：以 size_t（这里的 size_t 是 4 个字节（32位系统中的 int 的大小）） 为
最小步进长度的堆栈大小。- 假如传入 128，则堆栈大小是 （ 128 * sizeof( size_t ) ） Byte。
- 任务的传入形参（pvParameters），在任务内部可以获取这个形参的值（貌似用的比较少）。
- 任务优先级（uxPriority），有这几个优先级可以选择：
- 这里虽然写了 负的优先级，但是会在创建任务的时候改到 0 值以上（ CMSIS-OS 封装层 改值后传入 FreeRTOS 的创建任务中）。
- 这里定义优先级的范围可以是 4 到 32，必须有至少 4 种优先级
- 不知到为什么，我在 cubemx 调成了32的优先级最大值，而在代码中还是只有这几种优先级可以选择，但是我翻看源码的时候，里面虽然支持 0 到 31的优先级，这里却只会枚举定义这么几个。。（现在知道了，是因为 cmsis_os .c/.h 文件是 ARM 提供的通用 CMSIS-OS 封装层，CubeMX 生成不改这个，改的是 FreeRTOSConfig.h 文件，也就是优先级支持了，可以直接传入数字进去，不用管那几个枚举值 ）
- 这里虽然写了 负的优先级，但是会在创建任务的时候改到 0 值以上（ CMSIS-OS 封装层 改值后传入 FreeRTOS 的创建任务中）。
- 任务句柄（pxCreatedTask），类型是void * 类型，指针指向的是一个
tskTCB（任务控制块）（保存任务的数据结构体） 结构体，里面存储的是这个任务的
返回值是：用于判断创建是否成功的，当值为 pdPASS 时创建成功，当值为 errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY 时创建失败
函数使用
TaskHandle_t myTask01Handle; // hal 库生产的是 osThreadId myTask01Handle; 两者没有区别 osThreadId 就是对 TaskHandle_t起了别名
// 任务调度函数
void StartTask01(void const * argument)
{
for(;;)
{
printf("I'm Task01.\r\n");
vTaskDelay(10); // 自动进入阻塞状态，等待
}
}
void main(void)
{
// 动态的创建一个任务啦，参数可以看前面的解释
if(xTaskCreate((TaskFunction_t)StartTask01, "myTask01", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask01Handle) == pdPASS)
{
// 创建成功打印一下啦
printf("Create myTask01 OK!\r\n");
}
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */
/* 永远不应该到达这里，因为现在控制权已经被调度器接管了 */
while(1);
}
静态创建
一般比较少用这个，不是重点。
函数介绍
TaskHandle_t xTaskCreateStatic( TaskFunction_t pxTaskCode,
const char * const pcName,
const uint32_t ulStackDepth,
void * const pvParameters,
UBaseType_t uxPriority,
StackType_t * const puxStackBuffer,
StaticTask_t * const pxTaskBuffer );
参数分别是：
- 任务函数起始地址（pxTaskCode），和动态创建描述一样。
- 任务名字（pcName）
- 任务堆栈大小（ulStackDepth），用于指定传入的
puxStackBuffer参数的 buf 的大小，最小步进大小是 sizeof( StackType_t ) 。- 假如传入 128，则堆栈大小是 （ 128 * sizeof( StackType_t ) ） Byte，此时
puxStackBuffer的数组必须有 128 的索引。
- 假如传入 128，则堆栈大小是 （ 128 * sizeof( StackType_t ) ） Byte，此时
- 任务的传入形参（pvParameters），和动态创建描述一样。
- 任务优先级（uxPriority），和动态创建描述一样。
- 必须指向至少具有
ulStackDepth索引的StackType_t数组（请参阅上面的ulStackDepth参数），该数组用作任务的堆栈，因此必须是永久性的（全局，或静态）。 - 是一个 StaticTask_t * 变量，在函数内部被强转成 TCB_t * 变量，然后获取各种 TCB_t（保存任务的数据结构体） 内容，最后给函数当返回值。
返回值是：返回一个TCB_t指针（这个tcb结构体保存的内容和 pxTaskBuffer 参数是相同的），若是为空，则创建失败。
函数使用
// 一定要放在全局的位置，使栈空间永久存在
StackType_t myTask02Buff[128];
StaticTask_t myTask02Handle;
// 任务调度函数
void StartTask02(void const * argument)
{
for(;;)
{
printf("I'm Task02.\r\n");
vTaskDelay(10); // 自动进入阻塞状态，等待
}
}
void main(void)
{
// 静态的创建一个任务啦，参数可以看前面的解释
if(xTaskCreateStatic((TaskFunction_t)StartTask02, "myTask02", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask02Buff, &myTask02Handle) != NULL)
{
printf("Create StartTask02 OK!\r\n");
}
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */
/* 永远不应该到达这里，因为现在控制权已经被调度器接管了 */
while(1);
}
删除任务
被删除的任务将从所有的就绪、阻塞、挂起和事件的列表中移除。
空闲任务的责任是要将分配给已删除任务的内存释放掉。
注意：只有内核为任务分配的内存空间才会在任务被删除后自动回收，任务自己占用的内存或资源需要由应用程序自己显式地释放。
函数介绍
void vTaskDelete( TaskHandle_t xTask );
参数：
- xTask ，待删除的任务的句柄。传递 NULL 将导致调用他的任务被删除。
- 这里注意一下，若是传入的参数是 NULL ，则会删除调用他的任务，这个怎么实现的？
- 因为在 tasks.c 中有一个全局 TCB 指针，会指向当前任务 TCB，
- 在 vTaskDelete 函数中调用了 prvGetTCBFromHandle 宏来判断该传入TCB参数是否为空，若是为空，则获取当前正在执行的任务的 TCB ，否则返回传入的 TCB 指针。
该函数没有返回值。
函数使用
// 一定要放在全局的位置，使栈空间永久存在
TaskHandle_t myTask01Handle; // hal 库生产的是 osThreadId myTask01Handle; 两者没有区别 osThreadId 就是对 TaskHandle_t起了别名
StackType_t myTask02Buff[128];
StaticTask_t myTask02Handle;
// 任务调度函数
void StartTask01(void const * argument)
{
for(;;)
{
printf("I'm Task01.\r\n");
vTaskDelay(10); // 自动进入阻塞状态，等待
}
}
// 任务调度函数
void StartTask02(void const * argument)
{
uint8_t i = 0;
for(;;)
{
printf("I'm Task02.\r\n");
vTaskDelay(10); // 自动进入阻塞状态，等待
// 当 i > 20 时，释放当前线程 ( StartTask02 )
if(i++ > 20)
{
vTaskDelete(NULL);
}
}
}
void main(void)
{
// 动态的创建一个任务啦，参数可以看前面的解释
if(xTaskCreate((TaskFunction_t)StartTask01, "myTask01", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask01Handle) == pdPASS)
{
// 创建成功打印一下啦
printf("Create myTask01 OK!\r\n");
}
// 静态的创建一个任务啦，参数可以看前面的解释
if(xTaskCreateStatic((TaskFunction_t)StartTask02, "myTask02", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask02Buff, &myTask02Handle) != NULL)
{
printf("Create StartTask02 OK!\r\n");
}
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */
/* 永远不应该到达这里，因为现在控制权已经被调度器接管了 */
while(1);
}
对于任务创建的扩展知识
对于CubeMX生成的任务创建函数解读
任务的创建包含两个部分，第一部分是一个宏函数（ 动态时为 osThreadDef ）（静态时为 osThreadStaticDef），用于打包各个参数，给到一个新创建的 osThreadDef_t 类型变量，该变量名为，os_thread_def_##name，（在宏中，## 号用于连接两边。假如名字是123，则变量名为，os_thread_def_123）。
对于任务创建的第二部分是一个函数（osThreadCreate），在函数内部直接调用本章的任务创建函数，来创建任务。第一个参数是，第一部分的宏创建的 osThreadDef_t 类型变量；第二个参数是，创建函数的第 4 个参数（pvParameters，任务的传入参数）。
TCB结构体是什么？
这一小节参考： FreeRTOS解析：TCB_t结构体及重要变量说明（Task-1）_stacktype结构体_Nrush的博客-CSDN博客
TCB_t 的全称为 Task Control Block，也就是任务控制块，这个结构体包含了一个任务所有的信息，它的定义以及相关变量的解释如下
/*
* 任务控制块。为每个任务分配一个任务控制块（TCB），
* 并存储任务状态信息，包括指向任务上下文（任务的运行时环境，包括寄存器值）的指针
*/
typedef struct tskTaskControlBlock
{
// 这里栈顶指针必须位于TCB第一项是为了便于上下文切换操作，详见 xPortPendSVHandler 中任务切换的操作。
volatile StackType_t *pxTopOfStack;
#if ( portUSING_MPU_WRAPPERS == 1 )
// MPU设置被定义为端口层的一部分。这必须是TCB结构的第二个成员。
xMPU_SETTINGS xMPUSettings;
#endif
// 表示任务状态，不同的状态会挂接在不同的状态链表下（就绪、阻塞、挂起）。
ListItem_t xStateListItem;
// 事件链表项，会挂接到不同事件链表下
ListItem_t xEventListItem;
// 任务优先级，数值越大优先级越高
UBaseType_t uxPriority;
// 指向堆栈起始位置，这只是单纯的一个分配空间的地址，可以用来检测堆栈是否溢出
StackType_t *pxStack;
// 任务名
char pcTaskName[ configMAX_TASK_NAME_LEN ];
// 指向栈尾，可以用来检测堆栈是否溢出
#if ( ( portSTACK_GROWTH > 0 ) || ( configRECORD_STACK_HIGH_ADDRESS == 1 ) )
StackType_t *pxEndOfStack;
#endif
// 记录临界段的嵌套层数
#if ( portCRITICAL_NESTING_IN_TCB == 1 )
UBaseType_t uxCriticalNesting;
#endif
// 跟踪调试用的变量
#if ( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 )
UBaseType_t uxTCBNumber;
UBaseType_t uxTaskNumber;
#endif
// 任务优先级被临时提高时，保存任务原本的优先级
#if ( configUSE_MUTEXES == 1 )
UBaseType_t uxBasePriority;
UBaseType_t uxMutexesHeld;
#endif
// 任务的一个标签值，可以由用户自定义它的意义，例如可以传入一个函数指针可以用来做 Hook 函数调用
#if ( configUSE_APPLICATION_TASK_TAG == 1 )
TaskHookFunction_t pxTaskTag;
#endif
// 任务的线程本地存储指针，可以理解为这个任务私有的存储空间
#if( configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS > 0 )
void *pvThreadLocalStoragePointers[ configNUM_THREAD_LOCAL_STORAGE_POINTERS ];
#endif
// 运行时间变量
#if( configGENERATE_RUN_TIME_STATS == 1 )
uint32_t ulRunTimeCounter;
#endif
// 支持NEWLIB的一个变量
#if ( configUSE_NEWLIB_REENTRANT == 1 )
struct _reent xNewLib_reent;
#endif
// 任务通知功能需要用到的变量
#if( configUSE_TASK_NOTIFICATIONS == 1 )
// 任务通知的值
volatile uint32_t ulNotifiedValue;
// 任务通知的状态
volatile uint8_t ucNotifyState;
#endif
// 用来标记这个任务的栈是不是静态分配的
#if( tskSTATIC_AND_DYNAMIC_ALLOCATION_POSSIBLE != 0 )
uint8_t ucStaticallyAllocated;
#endif
// 延时是否被打断
#if( INCLUDE_xTaskAbortDelay == 1 )
uint8_t ucDelayAborted;
#endif
} tskTCB;
/* 起一个别名 */
typedef tskTCB TCB_t;
创建时的 TCB 获取
对于 任务相关的 API 由一个在 task. h 中 TaskHandle_t 实际就是一个 void * 类型用于接收所有类型的指针，在创建任务时不管调用 xTaskCreate 还是 xTaskCreateStatic 都会获得一个 TaskHandle_t 类型的值，我在追溯到最后时，看见实际这个 TaskHandle_t 指针获取的是一个 TCB_t 的结构体。
拿动态创建任务函数举例：
开始传入的一个 pxCreatedTask 一般是一个空指针，用于接收在函数内部 TCB指针，里面包含任务的信息。
这里把两个参数传入了 prvInitialiseNewTask 函数中。
在 prvInitialiseNewTask 函数的最末尾把 TCB结构体的值，给到了 pxCreatedTask ，函数返回时，这个参数已经指向了创建的新任务的 TCB 结构体。
任务控制
vTaskDelay
- 这个函数用于任务延时的
- 是非阻塞延时，当任务调用他时，只有调用他的任务进入阻塞状态，此时会执行其他任务。
- 当延时结束时，延时事件到来，会将被阻塞的任务切换回就绪状态。
- 进入就绪状态不代表可以马上执行该任务，还要等待轮到她进入
- 将 INCLUDE_vTaskDelay 定义为 1，此函数才可用。
函数介绍
void vTaskDelay( const TickType_t xTicksToDelay );
参数：
- xTicksToDelay ，调用任务应阻塞的
tick周期数。
函数使用
// 一定要放在全局的位置，使栈空间永久存在
TaskHandle_t myTask01Handle; // hal 库生产的是 osThreadId myTask01Handle; 两者没有区别 osThreadId 就是对 TaskHandle_t 起了别名
TaskHandle_t myTask02Handle;
// 任务调度函数
void StartTask01(void const * argument)
{
for(;;)
{
printf("I'm Task01.\r\n");
vTaskDelay(10); // 自动进入阻塞状态，等待
}
}
// 任务调度函数
void StartTask02(void const * argument)
{
uint8_t i = 0;
for(;;)
{
printf("I'm Task02.\r\n");
vTaskDelay(10); // 自动进入阻塞状态，等待
// 当 i > 20 时，释放当前线程 ( StartTask02 )
if(i++ > 20)
{
vTaskDelete(NULL);
}
}
}
void main(void)
{
// 动态的创建一个任务啦，参数可以看前面的解释
if(xTaskCreate((TaskFunction_t)StartTask01, "myTask01", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask01Handle) == pdPASS)
{
// 创建成功打印一下啦
printf("Create myTask01 OK!\r\n");
}
if(xTaskCreate((TaskFunction_t)StartTask02, "myTask02", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask02Handle) == pdPASS)
{
// 创建成功打印一下啦
printf("Create myTask02 OK!\r\n");
}
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */
/* 永远不应该到达这里，因为现在控制权已经被调度器接管了 */
while(1);
}
vTaskDelayUntil
-
INCLUDE_vTaskDelayUntil 必须被定义为 1 才能使用此函数。
-
此函数与 vTaskDelay() 在一个重要的方面有所不同： 传入的时间参数是相对于 vTaskDelay() 被调用的时间， 而 vTaskDelayUntil() 会指定任务希望取消阻塞的 绝对 时间。
-
具体来说：
- vTaskDelay 函数是通过将 当前任务挂起一段时间来实现延迟 的，而在这段时间内，任务不会执行任何操作。这意味着，如果在任务挂起期间发生了某些事件，例如中断或其他高优先级任务的执行，那么任务将会 “丢失执行”，即任务的执行时间会相应地延迟。因此，vTaskDelay 不能保证任务的执行时间是精确的。
- 相比之下，vTaskDelayUntil 函数是 通过计算时间差来实现延迟 的，它可以精确地控制任务的执行时间。使用 vTaskDelayUntil 的任务可以在指定的时间内暂停执行，然后在预期的时间内恢复执行。这种方式可以保证任务在预期的时间内执行，从而提高系统的实时性和性能。因此，使用 vTaskDelayUntil 的任务不会 “丢失执行”。
-
使用说明：
- 在使用 vTaskDelayUntil 函数时，我们需要首先初始化 pxPreviousWakeTime 变量，然后在函数中传入该变量的地址，以及需要等待的时间间隔 xTimeIncrement。
- 函数会自动计算任务需要等待多长时间，然后阻塞任务直到该时间到达，然后任务会被自动唤醒。这种方式可以精确控制任务的执行时间，从而提高系统的实时性和性能。
函数介绍
void vTaskDelayUntil( TickType_t *pxPreviousWakeTime,
const TickType_t xTimeIncrement );
参数介绍：
- pxPreviousWakeTime，
- 指向一个 TickType_t 类型变量的指针，用于保存任务最后一次解除阻塞的时间。
- 这个变量需要在第一次使用前用当前时间进行初始化，可以通过调用 xTaskGetTickCount 函数获取当前时间。
- 在 vTaskDelayUntil 函数内部，此变量会自动更新，以便在下一次调用时使用。
- xTimeIncrement，周期时间段，即任务需要等待的时间。
- 该任务将在 (*pxPreviousWakeTime + xTimeIncrement) 时间解除阻塞。
- 如果任务需要以固定的间隔期执行，可以使用相同的 xTimeIncrement 参数值调用 vTaskDelayUntil 函数。
函数使用
TaskHandle_t myTask01Handle; // hal 库生产的是 osThreadId myTask01Handle; 两者没有区别 osThreadId 就是对 TaskHandle_t 起了别名
TaskHandle_t myTask02Handle;
TaskHandle_t myTask03Handle;
// 任务调度函数
void StartTask01(void const * argument)
{
for(;;)
{
printf("I'm Task01.\r\n");
vTaskDelay( 10 ); // 自动进入阻塞状态，等待
}
}
// 任务调度函数
void StartTask02(void const * argument)
{
// 创建一个
TickType_t xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();
for(;;)
{
printf("I'm Task02.\r\n");
// 绝对延时
vTaskDelayUntil( &xLastWakeTime, 50 );
}
}
// 任务调度函数
void StartTask03(void const * argument)
{
for(;;)
{
printf("I'm Task03.\r\n");
// 绝对延时
vTaskDelay( 10 );
}
}
void main(void)
{
// 动态的创建一个任务啦，参数可以看前面的解释
if(xTaskCreate((TaskFunction_t)StartTask01, "myTask01", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask01Handle) == pdPASS)
{
// 创建成功打印一下啦
printf("Create myTask01 OK!\r\n");
}
if(xTaskCreate((TaskFunction_t)StartTask02, "myTask02", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask02Handle) == pdPASS)
{
// 创建成功打印一下啦
printf("Create myTask02 OK!\r\n");
}
if(xTaskCreate((TaskFunction_t)StartTask03, "myTask03", 128, NULL, (UBaseType_t)osPriorityIdle, myTask03Handle) == pdPASS)
{
// 创建成功打印一下啦
printf("Create myTask03 OK!\r\n");
}
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */
/* 永远不应该到达这里，因为现在控制权已经被调度器接管了 */
while(1);
}
![[中间件漏洞]apache漏洞复现](https://img-blog.csdnimg.cn/c823804bc8cf4256b9d21f1ffd539e7a.png)
