FreeRTOS：1、任务通知vTaskNotifyGiveFromISR保证实时性

背景

• 首先，我们看以下代码：

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

TaskHandle_t s_task_handle = NULL;

void vTaskFunction(void *pvParameters) {
    
    
    for (;;) {
    
    
        // 等待通知
        ulTaskNotifyTake(pdTRUE, portMAX_DELAY);
        
        // 处理通知
        // ...
    }
}

void vISRHandler(void) {
    
    
    BaseType_t mustYield = pdFALSE;

    // 通知任务
    vTaskNotifyGiveFromISR(s_task_handle, &mustYield);

    // 如果必须进行上下文切换，调用 portYIELD_FROM_ISR 宏
    portYIELD_FROM_ISR(mustYield);
}

int main(void) {
    
    
    // 创建任务
    xTaskCreate(vTaskFunction, "Task", configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, &s_task_handle);
    
    // 启动调度器
    vTaskStartScheduler();
    
    // 程序不会运行到这里
    for (;;);
}

解释

• 其中，vTaskNotifyGiveFromISR 是 FreeRTOS 提供的一个函数，用于在中断服务例程（ISR）中通知一个任务。在 FreeRTOS 中，任务之间的同步和通信可以通过各种机制实现，其中包括通知（Notification）。

vTaskNotifyGiveFromISR(s_task_handle, &mustYield);

• 这个函数调用有两个参数：
  1.s_task_handle: 要通知的任务的句柄。
  2.&mustYield: 指向一个布尔变量的指针，用于指示被通知的任务是否高于当前的任务，如果比当前任务高，那么退出中断后就需要立即进行任务切换以保证实时性。如果当前任务比被通知的任务优先级高，则不需要进行任务切换。
• 然后：portYIELD_FROM_ISR是发起中断切换请求的。

// 如果必须进行上下文切换，调用 portYIELD_FROM_ISR 宏
portYIELD_FROM_ISR(mustYield);

意义

• 这里我们讲了FreeRTOS中任务通知vTaskNotifyGiveFromISR的用法。
• 由于FreeRTOS是高实时性的系统，因此我们可以看到，在中断退出时，为了保证被通知的任务及时运行，因此需要检查是否需要立即进行任务切换。如果被通知的任务没有更高的优先级，那么在退出中断后不会立即进行任务切换。FreeRTOS 设计的一个关键点就是只在有必要的时候进行任务切换，以保持系统的效率和响应性。
• portYIELD_FROM_ISR的作用是从ISR中请求一次上下文切换。具体来说，如果中断服务例程导致了一个高优先级任务变得可运行，这个宏可以确保在中断退出时，立刻切换到那个任务，而不是继续运行当前的任务。