FreeRTOS实时操作系统的多优先级怎么实现
发表于：2025-11-15 作者：千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年11月15日，这篇文章主要介绍"FreeRTOS实时操作系统的多优先级怎么实现"的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇"FreeRTOS实时操作系统的多优先级怎么实现"
千家信息网最后更新 2025年11月15日FreeRTOS实时操作系统的多优先级怎么实现
这篇文章主要介绍"FreeRTOS实时操作系统的多优先级怎么实现"的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇"FreeRTOS实时操作系统的多优先级怎么实现"文章能帮助大家解决问题。
如何实现任务多优先级
FreeRTOS中，数字优先级越小，逻辑优先级也越小，空闲任务优先级为0.
List_t pxReadyTasksLists[configMAX_PRIORITIES]是数组，数组下标代表任务优先级，任务创建是根据设置的任务优先级插入到对应下标的列表根节点上，如下。
要支持多优先级，就是再任务切换时让pxCurrentTCB指向最高优先级的TCB即可，之前时手动再任务1、任务2来回切换，现在问题就是怎么找到优先级最高的就绪任务TCB。有2套方法，软件通用方法和硬件指令方法
软件通用方法和硬件指令方法
通过configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION指定使用软件通用方法还是硬件指令方法，代码再task.c中
#if ( configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION == 0 )//使用通用方法 /* uxTopReadyPriority 是全局变量，保存着最高优先级 */ #define taskRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority ) \ { \ if( ( uxPriority ) > uxTopReadyPriority ) \ { \ uxTopReadyPriority = ( uxPriority ); \ } \ } /* taskRECORD_READY_PRIORITY */ /*-----------------------------------------------------------*/ #define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK() \ { \ /* 从高到底依次寻找非空的列表根节点下标 */ \ while( listLIST_IS_EMPTY( &( pxReadyTasksLists[ uxTopReadyPriority ] ) ) ) \ { \ configASSERT( uxTopReadyPriority ); \ --uxTopReadyPriority; \ } \ \ /* 更新pxCurrentTCB 和*/ \ listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopReadyPriority ] ) ); \ } /* taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK */ /*-----------------------------------------------------------*/ /* 对于软件方式这里做空*/ #define taskRESET_READY_PRIORITY( uxPriority ) #define portRESET_READY_PRIORITY( uxPriority, uxTopReadyPriority )#else /* configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION */ /* 硬件指令方式 */ /* 根据uxPriority来更新uxTopReadyPriority，记录下最高优先级*/ #define taskRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority ) portRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority, uxTopReadyPriority ) /*-----------------------------------------------------------*/ #define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK() \ { \ UBaseType_t uxTopPriority; \ \ /* 寻找优先级最高的任务TCB来更新pxCurrentTCB */ \ portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxTopReadyPriority ); \ configASSERT( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) ) > 0 ); \ listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) ); \ } /* taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK() */ /*-----------------------------------------------------------*/ /* 清除uxTopReadyPriority的uxPriority 位. */ #define taskRESET_READY_PRIORITY( uxPriority ) \ { \ if( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ ( uxPriority ) ] ) ) == ( UBaseType_t ) 0 ) \ { \ portRESET_READY_PRIORITY( ( uxPriority ), ( uxTopReadyPriority ) ); \ } \ }#endif /* configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION */下面看着几个port接口
#define portRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities ) \ ( uxReadyPriorities ) |= ( 1UL << ( uxPriority ) )#define portRESET_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities ) \ ( uxReadyPriorities ) &= ~( 1UL << ( uxPriority ) )
可以看到硬件方式是把uxTopReadyPriority 看作一个位图，每位代表一个优先级，一共32bit，任务就绪是就把对应位置1，反之清0.
所以获得最高就绪优先级的硬件方法如下（利用clz指令,计算一个变量从高位开始第一次出现1的位前面0的个数，上图clz(uxReadyPriorities)=6）
#define portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxReadyPriorities)\ uxTopPriority = ( 31 - __clz( ( uxReadyPriorities ) ) )
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