HarmonyOS内核（Lite-mOS）开发——任务管理

任务管理简介
基本概念
1、从系统的角度看，任务是竞争系统资源的最小运行单元。任务可以使用或等待CPU、使用内存空间等系统资源，并独
立于其它任务运行。
2、LiteOS的任务模块可以给用户提供多个任务，实现了任务之间的切换和通信，帮助用户管理业务程序流程。这样用户
可以将更多的精力投入到业务功能的实现中。
3、LiteOS中的任务是抢占式调度机制，高优先级的任务可打断低优先级任务，低优先级任务必须在高优先级任务阻塞或
结束后才能得到调度，同时支持时间片轮转调度方式。
4、LiteOS的任务默认有32个优先级(0-31)，最高优先级为0，最低优先级为31。
5.但cmsis_os2的优先级刚好相反,0为最低优先级
任务状态
任务状态通常分为以下四种：
就绪（Ready）：该任务在就绪列表中，只等待CPU。
运行（Running）：该任务正在执行。
阻塞（Blocked）：该任务不在就绪列表中。包含任务被挂起、任务被延时、任务正在等待信号量、读写队列或者等待读
写事件等。
退出态（Dead）：该任务运行结束，等待系统回收资源。
任务相关概念
任务ID：在任务创建时通过参数返回给用户，作为任务的一个非常重要的标识。
任务优先级：优先级表示任务执行的优先顺序。
任务入口函数：每个新任务得到调度后将执行的函数。
任务控制块TCB：每一个任务都含有一个任务控制块(TCB)。TCB包含了任务上下文栈指针（stack pointer）、任务状态、
任务优先级、任务ID、任务名、任务栈大小等信息。TCB可以反映出每个任务运行情况。
任务栈：每一个任务都拥有一个独立的栈空间，我们称为任务栈。
任务上下文：任务在运行过程中使用到的一些资源，如寄存器等，我们称为任务上下文。LiteOS在任务挂起的时候会将本
任务的任务上下文信息，保存在自己的任务栈里面，以便任务恢复后，从栈空间中恢复挂起时的上下文信息，从而继续执
行被挂起时被打断的代码。
任务切换：任务切换包含获取就绪列表中最高优先级任务、切出任务上下文保存、切入任务上下文恢复等动作。
任务状态迁移说明
就绪态→运行态：任务创建后进入就绪态，发生任务切换时，就绪列表中最高优先级的任务被执行，从而进入运行态，但此刻该任务依旧在就绪列表中。
运行态→阻塞态：任务运行因挂起、读信号量等待等，在就绪列表中被删除进入阻塞。
阻塞态→就绪态（阻塞态→运行态）：阻塞的任务被恢复后（任务恢复、延时时间超时、读信号量超时或读到信号量等），此时被恢复的任务会被加入就绪列表，从而由阻塞态变成就绪态；此时如果被恢复任务的优先级高于正在运行任务的优先级，则会发生任务切换，将该任务由就绪态变成运行态。
就绪态→阻塞态：任务也有可能在就绪态时被阻塞（挂起）。
运行态→就绪态：有更高优先级任务创建或者恢复后，发生任务切换而进入就绪列表。
运行态→退出态：任务运行结束，内核自动将此任务删除，此时由运行态变为退出态。
阻塞态→退出态：阻塞的任务调用删除接口，任务状态由阻塞态变为退出态。

实现任务管理
cmsis_os2的API任务接口简介
创建任务：osThreadId_t osThreadNew(osThreadFunc_t func,void * argument,const osThreadAttr_t * attr)
删除某个任务：osStatus_t osThreadTerminate(osThreadId_t thread_id);
任务挂起：osStatus_t osThreadSuspend(osThreadId_t thread_id)
任务恢复：osStatus_t osThreadResume (osThreadId_t thread_id)

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"

/*****任务一*****/
void thread1(void)
{
    int sum = 0;
    while (1)
    {
        printf("This is BearPi Harmony Thread1----%d\r\n", sum++);
        usleep(1000000);//us延时
    }
}

/*****任务二*****/
void thread2(void)
{
    int sum = 0;
    while (1)
    {
        printf("This is BearPi Harmony Thread2----%d\r\n", sum++);
        usleep(500000);
    }
}

/*****任务创建*****/
static void Thread_example(void)
{
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "thread1";        //任务函数名称
    attr.attr_bits = 0U;          //属性位（设置函数osStatus_t osThreadJoin (osThreadId_t thread_id);能否被使用【0不可以，1可以】）
    attr.cb_mem = NULL;           //控制块的指针
    attr.cb_size = 0U;            //控制块内存大小
    attr.stack_mem = NULL;        //任务栈指针
    attr.stack_size = 1024 * 4;   //任务栈内存大小（8字节对齐）
    attr.priority = 25;           //任务的优先级（0~31）,任务优先级一样的时候先创建的任务先运行

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)thread1, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create thread1!\n");
    }

    attr.name = "thread2";

    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)thread2, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create thread2!\n");
    }
}

APP_FEATURE_INIT(Thread_example);

补充内容：在内存管理中经常使用字节对齐来管理分配的内存
1、原理

2字节对齐：要求地址位为2, 4, 6, 8…,地址的二进制最后一位为0（2的1次方）。
4字节对齐：要求地址位为4，8，12，16…，地址的二进制最后两位为0（2的2次方）。
8字节对齐：要求地址位为8，16，24，32…，地址的最后三位为0（2的3次方）。

（“8字节对齐”的对象存储在8的倍数的存储器地址处）
16字节对齐：要求地址位为16，32，48，64…，地址的最后四位为0（2的4次方）。

扩展实验代码


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#include "ohos_init.h"
#include "cmsis_os2.h"

osThreadId_t threadHiID;
osThreadId_t threadlowID;
void threadHi(void)
{
    printf("enter threadHi\r\n");
    osDelay(1); //ms
    printf("threadHi delay done!\r\n");   //在低优先级任务下会打断打印10次的过程
    osThreadSuspend(threadHiID);        //挂起函数
    printf("threadHi RESUME SUCCESS!\r\n");
    osThreadTerminate(threadHiID);//删除
    // int sum=0;
    // while (1)
    // {
    //     /* code */
    //     printf("This is BearPi-HM_Nano Thread1----%d\r\n",sum++);
    //     usleep(1000000);//us
    // }
}

void threadlow(void)
{
    int i;
    for (i = 0;i < 10;i++)
    {
        /* code */
        printf("enter threadlow\r\n");
    }
    printf("threadHi suspend success\r\n");
    osThreadResume(threadHiID);//恢复
    osThreadTerminate(threadlowID);//删除
    // int sum=0;
    // while (1)
    // {
    //     /* code */
    //     printf("This is BearPi-HM_Nano Thread2----%d\r\n",sum++);
    //     usleep(500000);
    // }    
}

static void Thread_example(void)
{
    osThreadAttr_t attr;

    attr.name = "threadHi";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 1024*4;
    attr.priority = 25;
    threadHiID = osThreadNew((osThreadFunc_t)threadHi, NULL, &attr);    //ID来自创建任务的时候获取的。

    if ( threadHiID == NULL) {
        printf("Falied to create thread1!\n");
    }

    attr.name = "threadlow";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 1024*4;
    attr.priority = 24;
    threadlowID = osThreadNew((osThreadFunc_t)threadlow, NULL, &attr);
    if (threadlowID == NULL) { 
        printf("Falied to create thread2!\n");
    }
}

// APP_FEATURE_INIT(Thread_example);
SYS_RUN(Thread_example);

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