FreeRTOS互斥信号量操作实验的疑问

zhp · 发表于 2019-3-15 11:23:34

本帖最后由 zhp 于 2019-3-15 11:29 编辑

首先我在一个STM32F103RCT6的最小系统板上跑原子哥的“FreeRTOS实验14-4 FreeRTOS互斥信号量操作实验”例程（把STM32F103ZET6换成了STM32F103RCT6），良好运行，但是我把printf函数换成串口1的输出函数，结果是只看到高优先级任务在运行，中等优先级和低优先级的输出都没了？

原始printf输出结果

更改为串口1输出

原始printf输出结果                                           将printf更改为uart1_send_buf输出结果

附件里有程序源码，我的问题是，为什么将printf改成 uart1 输出后，结果会这样？串口1的输出函数为：
[mw_shl_code=applescript,true]void uart1_send_buf(u8 *data, u16 len)
{
u16 i = 0;

for(i=0; i<len; i++)
{
      while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) != SET);
      USART_SendData(USART1, *(data + i));
}
}[/mw_shl_code]

edmund1234 · 发表于 2019-3-15 11:55:36

把高优先级任务，贴出来吧

zhp · 发表于 2019-3-16 10:11:10

本帖最后由 zhp 于 2019-3-16 10:18 编辑

edmund1234 发表于 2019-3-15 11:55
把高优先级任务，贴出来吧

好的，为了方便不用下载工程就可以看到代码，我把主要代码贴上来，由于KEIL把代码粘过来中文显示会乱码，所以干脆截图给大家看，下面是mian.c的代码
main.c

mian.c的代码也贴出来吧，程序中只是将printf输出换成了uart1输出，printf函数其实也是从uart1输出的
[mw_shl_code=cpp,true]#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"
#include "malloc.h"
#include "string.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "semphr.h"
/************************************************
ALIENTEK Õ½½￠STM32F103¿a·￠°å FreeRTOSêμÑé14-4
FreeRTOS»￥3aDÅoÅá¿2ù×÷êμÑé-¿aoˉêy°æ±¾
¼¼êõÖ§3Ö￡owww.openedv.com
ìÔ±|μêÆì￡ohttp://eboard.taobao.com
1Ø×￠Î￠DÅ1«ÖúÆ½ì¨Î￠DÅoÅ￡o"ÕyμãÔ-×ó"￡¬Ãa·Ñ»ñè¡STM32×êáÏ¡￡
1ãÖYêDDÇòíμç×ó¿Æ¼¼óDÏT1«Ë¾
×÷Õß￡oÕyμãÔ-×ó @ALIENTEK
************************************************/

//èÎÎñóÅÏè¼¶
#define START_TASK_PRIO                      1
//èÎÎñ¶ÑÕ»′óD¡
#define START_STK_SIZE                      256
//èÎÎñ¾ä±ú
TaskHandle_t StartTask_Handler;
//èÎÎñoˉêy
void start_task(void *pvParameters);

//èÎÎñóÅÏè¼¶
#define LOW_TASK_PRIO                      2
//èÎÎñ¶ÑÕ»′óD¡
#define LOW_STK_SIZE                      256
//èÎÎñ¾ä±ú
TaskHandle_t LowTask_Handler;
//èÎÎñoˉêy
void low_task(void *pvParameters);

//èÎÎñóÅÏè¼¶
#define MIDDLE_TASK_PRIO                3
//èÎÎñ¶ÑÕ»′óD¡
#define MIDDLE_STK_SIZE                256
//èÎÎñ¾ä±ú
TaskHandle_t MiddleTask_Handler;
//èÎÎñoˉêy
void middle_task(void *pvParameters);

//èÎÎñóÅÏè¼¶
#define HIGH_TASK_PRIO                      4
//èÎÎñ¶ÑÕ»′óD¡
#define HIGH_STK_SIZE                         256
//èÎÎñ¾ä±ú
TaskHandle_t HighTask_Handler;
//èÎÎñoˉêy
void high_task(void *pvParameters);

//»￥3aDÅoÅá¿¾ä±ú
SemaphoreHandle_t MutexSemaphore;       //»￥3aDÅoÅá¿

//LCDË￠Æáê±ê1óÃμÄÑÕé«
int lcd_discolor[14]={       WHITE, BLACK, BLUE,  BRED,
                                             GRED,  GBLUE, RED, MAGENTA,
                                             GREEN, CYAN,  YELLOW,BROWN,
                                             BRRED, GRAY };

int main(void)
{
      NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4);//éèÖÃÏμí3ÖD¶ÏóÅÏè¼¶·Ö×é4
      delay_init();                                           //Ñóê±oˉêy3õê¼»ˉ
      uart_init(115200);                                     //3õê¼»ˉ′®¿ú
      LED_Init();                                                       //3õê¼»ˉLED
      KEY_Init();                                                       //3õê¼»ˉ°′¼ü
      BEEP_Init();                                              //3õê¼»ˉ·äÃùÆ÷
      LCD_Init();                                                       //3õê¼»ˉLCD
      my_mem_init(SRAMIN);                   //3õê¼»ˉÄú2¿Äú′æ3Ø

POINT_COLOR = RED;
      LCD_ShowString(30,10,200,16,16,"ATK STM32F103/407");
      LCD_ShowString(30,30,200,16,16,"FreeRTOS Examp 14-3");
      LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Priority Overturn");
      LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
      LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"2016/11/25");

      //′′½¨¿aê¼èÎÎñ
xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task,          //èÎÎñoˉêy
            (const char* )"start_task",       //èÎÎñÃû3Æ
            (uint16_t    )START_STK_SIZE,       //èÎÎñ¶ÑÕ»′óD¡
            (void*       )NULL,                //′«μY¸øèÎÎñoˉêyμÄ2Îêy
            (UBaseType_t )START_TASK_PRIO,    //èÎÎñóÅÏè¼¶
            (TaskHandle_t*  )&StartTask_Handler); //èÎÎñ¾ä±ú
vTaskStartScheduler();       //¿aÆôèÎÎñμ÷¶è
}

//¿aê¼èÎÎñèÎÎñoˉêy
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL();          //½øèëáù½çÇø

      //′′½¨»￥3aDÅoÅá¿
      MutexSemaphore=xSemaphoreCreateMutex();

//′′½¨¸ßóÅÏè¼¶èÎÎñ
xTaskCreate((TaskFunction_t )high_task,
            (const char* )"high_task",
            (uint16_t    )HIGH_STK_SIZE,
            (void*       )NULL,
            (UBaseType_t )HIGH_TASK_PRIO,
            (TaskHandle_t*  )&HighTask_Handler);
//′′½¨ÖDμèóÅÏè¼¶èÎÎñ
xTaskCreate((TaskFunction_t )middle_task,
            (const char* )"middle_task",
            (uint16_t    )MIDDLE_STK_SIZE,
            (void*       )NULL,
            (UBaseType_t )MIDDLE_TASK_PRIO,
            (TaskHandle_t*  )&MiddleTask_Handler);
      //′′½¨μíóÅÏè¼¶èÎÎñ
xTaskCreate((TaskFunction_t )low_task,
            (const char* )"low_task",
            (uint16_t    )LOW_STK_SIZE,
            (void*       )NULL,
            (UBaseType_t )LOW_TASK_PRIO,
            (TaskHandle_t*  )&LowTask_Handler);
vTaskDelete(StartTask_Handler); //é¾3y¿aê¼èÎÎñ
taskEXIT_CRITICAL();          //íË3öáù½çÇø
}

//¸ßóÅÏè¼¶èÎÎñμÄèÎÎñoˉêy
void high_task(void *pvParameters)
{
      u8 num;
u8 bufpend[]="high task Pend Sem\r\n";
u8 bufrunn[]="high task Running!\r\n";

      POINT_COLOR = BLACK;
      LCD_DrawRectangle(5,110,115,314);       //»-ò»¸ö¾ØDÎ
      LCD_DrawLine(5,130,115,130);             //»-Ïß
      POINT_COLOR = BLUE;
      LCD_ShowString(6,111,110,16,16,"High Task");


      while(1)
      {
            vTaskDelay(500);       //Ñóê±500ms￡¬ò2¾íêÇ500¸öê±Öó½úÅÄ
            num++;
            //printf("high task Pend Sem\r\n");
      uart1_send_buf(bufpend, sizeof(bufpend));
            xSemaphoreTake(MutexSemaphore,portMAX_DELAY);       //»ñè¡»￥3aDÅoÅá¿
            //printf("high task Running!\r\n");
      uart1_send_buf(bufrunn, sizeof(bufrunn));
            LCD_Fill(6,131,114,313,lcd_discolor[num%14]);       //ìî3äÇøóò
            LED1=!LED1;
            xSemaphoreGive(MutexSemaphore);                                     //êí·ÅDÅoÅá¿
            vTaskDelay(500);       //Ñóê±500ms￡¬ò2¾íêÇ500¸öê±Öó½úÅÄ
      }
}

//ÖDμèóÅÏè¼¶èÎÎñμÄèÎÎñoˉêy
void middle_task(void *pvParameters)
{
      u8 num;
      u8 buf[]="middle task Running!\r\n";
      POINT_COLOR = BLACK;
      LCD_DrawRectangle(125,110,234,314); //»-ò»¸ö¾ØDÎ
      LCD_DrawLine(125,130,234,130);             //»-Ïß
      POINT_COLOR = BLUE;
      LCD_ShowString(126,111,110,16,16,"Middle Task");

      while(1)
      {
            num++;
            //printf("middle task Running!\r\n");
      uart1_send_buf(buf, sizeof(buf));
            LCD_Fill(126,131,233,313,lcd_discolor[13-num%14]); //ìî3äÇøóò
            LED0=!LED0;
      vTaskDelay(1000);       //Ñóê±1s￡¬ò2¾íêÇ1000¸öê±Öó½úÅÄ
      }
}

//μíóÅÏè¼¶èÎÎñμÄèÎÎñoˉêy
void low_task(void *pvParameters)
{
      static u32 times;

u8 buf[]="low task Running!\r\n";
      while(1)
      {
            xSemaphoreTake(MutexSemaphore,portMAX_DELAY);       //»ñè¡»￥3aDÅoÅá¿
            //printf("low task Running!\r\n");
      uart1_send_buf(buf, sizeof(buf));
            for(times=0;times<5000000;times++)                               //Ä￡ÄaμíóÅÏè¼¶èÎÎñÕ¼óÃ»￥3aDÅoÅá¿
            {
                     taskYIELD();                                                             //·￠ÆeèÎÎñμ÷¶è
            }
            xSemaphoreGive(MutexSemaphore);                                     //êí·Å»￥3aDÅoÅá¿
            vTaskDelay(1000);       //Ñóê±1s￡¬ò2¾íêÇ1000¸öê±Öó½úÅÄ
      }
}

[/mw_shl_code]

edmund1234 · 发表于 2019-3-16 12:09:40

我为什么只让你贴最优先级别的任务呢，因为问题在它哪儿
你用到的usart1_send_buf函数就是问题所在，因为大部分时间都在轮询等待，但它在等的时候又不会让低优先级别的任务做事。
我猜LCD_Fill也是这类型的函数。
非要用这类型函数的话，也只可以把它放低优先级别的任务去
其实有很多方法可以用， DMA，中断，状态机。。都可以解决这些本来不是问题的问题

zhp · 发表于 2019-3-18 10:19:51

edmund1234 发表于 2019-3-16 12:09
我为什么只让你贴最优先级别的任务呢，因为问题在它哪儿
你用到的usart1_send_buf函数就是问题所在，因 ...

uart1_send_buf的确是在轮询等待发送，不过程序中3个任务中都有vTaskDelay 做系统延时，调度器在这个延时中应该可以做任务切换的呀？其实我的本意是在做互斥量操作时，本来就不希望调度，期望互斥操作的内部尽可能的快；另外从发送时间来看，我个人认为DMA并没有比轮询更快，DMA只是暂时释放CPU，可以转去做其它事情，但DMA无法减少发送数据本事的时间吧？因为比如同样发送100个字节，同样的波特率，物理特性就决定了最少需要的时间，不管轮询还是DMA，都得花费同样的发送时间吧

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FreeRTOS互斥信号量操作实验的疑问

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