FreeRTOS是如何实现调度的，SysTick中断中处理了啥

flashtt

最近入门RTOS，首先看书了解了合作式调度器的应用，其基本思想是在主循环中不断执行调度函数，在SysTick中断中更新任务状态，程序我也大致看懂了。之后到了入门FreeRTOS遇到了困难，利用了stm32的官方例程，原理上的东西大致懂了，可在程序中是如何实现的呢，C语言障碍，没看懂。
首先是调度函数，函数函数是如何执行的呢？如下图，新建任务后执行调度函数，为什么没用循环，调度函数是一直运行的吗？在其C语言程序中哪里可见执行任务的代码？

SysTick中断中主要更新了任务状态，它是怎么轮询每个任务的呢，在中断中决定了下一个执行的任务吗？

可能我问的任务比较繁琐，大侠们如果有空回答重点即可，程序我还是慢慢凿吧，谢谢

zmingwang

flashtt 发表于 2016-6-10 12:07
谢谢你的回答，意思是说调度函数不一定是在SysTick中断中进行的，如osDelay函数中现有的任务阻塞，会根据 ...

这不是调度混乱,是你理解混乱了.
在线程调用osDelay切换线程的时候,会加原子锁,就是关中断,此时就算SysTick被触发,也只有在线程切换完成后再响应.
线程在运行是肯定会周期性的被打断,转而执行SysTick,至于切换不切换线程,要看当前线程的优先级和时间片.
在线程中如果有对时间敏感的代码,请加原子锁,
线程设计为无限循环,一方面是由OS架构决定的,有的OS在给线程分配了堆栈后,就跳转执行线程服务函数,而未将线程返回地址压入线程栈,所以不允许线程返回,只允许显式的结束线程.另一方面,嵌入式程序中的线程,通常都是执行周期性任务,或事件性任务,都需要线程长期存在,而用临时线程也需要分配堆栈,还不如直接调用同功能的普通函数.
当然有的OS是允许线程返回的,所以在应用的时候,要仔细阅读OS的说明书.

FreeRTOS

在SysTick中断里面会轮询每条任务链表和事件列表，如果有任务就绪则根据优先级决定哪个任务该被执行，如果任务优先级相同则根据时间片来轮番调度

zmingwang

这个也没多复杂,原理就像你说的,可能是你学习的RTOS实现方法和FreeRTOS有一点点区别.
FreeRTOS我没有用过,我用过uCOS和RTX,虽然在实现上有点差别,但是在核心思想上是相近的.
你说的轮询和更新状态,一般称之为任务调度,调度会发生在几个地方:
1.时间片中断里,也就是你说的SysTick,当然也可以是其他的定时中断.
2.线程的主动释放,比如调用osDelay,osMutexWait等等.
3.中断服务返回前,有些OS会在中断服务中要求加入中断嵌套代码.
4.其他,暂时没想到
OS的切换线程上下文的函数,一般都是用汇编写的,对于CortexM内核的MCU,可能还会使用到用户模式.
osKernelStart这个函数中,会在已创建的线程中,找到一个优先级最高的线程,切换其上下文,然后跳转过去执行.
当最高优先级线程运行的时间片到达或者其主动放弃CPU,才会在SysTick中进行线程调度,或者直接调用线程调度函数,实现线程的切换.
你提到的主循环轮询和中断更新状态,这更多的是状态机程序的描述.
RTOS是基于时间片运行的,在SysTick中断服务中,你一定可以看到调度算法.
以上

flashtt

zmingwang 发表于 2016-6-10 00:44
这个也没多复杂,原理就像你说的,可能是你学习的RTOS实现方法和FreeRTOS有一点点区别.
FreeRTOS我没有用过, ...

谢谢你的回答，意思是说调度函数不一定是在SysTick中断中进行的，如osDelay函数中现有的任务阻塞，会根据优先级立即发生线程切换，这是我的理解，但我的理解是这样的调度是不是太混乱了，是不是碰到SysTick调度又发生了，万一在任务运行中途遇到了SysTick中断怎么办，直接切换吗？这些任务为什么都要写成无限循环的形式，这是我一开始接触RTOS无法理解的部分，这样又牵涉到任务切换返回后返回位置的问题