FreeRTOS使任務處于阻塞態的API

在FreeRTOS中,任務進入阻塞狀態通常是因為等待某個事件或資源。以下是常用的使任務進入阻塞態的API及其分類:


1. 任務延時

  • vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(ms))
    將任務阻塞固定時間(相對延時,從調用時開始計算)。
    示例:vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100)) 阻塞100毫秒。

  • vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, pdMS_TO_TICKS(ms))
    按固定頻率阻塞任務(絕對時間,用于周期性任務)。
    示例:實現精確的10ms周期任務。


2. 隊列操作

  • xQueueReceive(xQueue, &buffer, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    從隊列讀取數據,若隊列為空則阻塞,直到數據到達或超時。

  • xQueuePeek(xQueue, &buffer, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    查看隊列數據(不移除),若隊列為空則阻塞。

  • xQueueSend(xQueue, &data, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    向隊列發送數據,若隊列滿則阻塞,直到空間可用或超時。


3. 信號量

  • xSemaphoreTake(xSemaphore, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    獲取信號量,若信號量不可用則阻塞,常用于互斥量、二進制信號量。

4. 事件組

  • xEventGroupWaitBits(xEventGroup, uxBitsToWaitFor, xClearOnExit, xWaitForAllBits, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    等待事件組中的特定位被置位,滿足條件前任務阻塞。

5. 任務通知

  • ulTaskNotifyTake(pdTRUE, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    等待任務通知(類似二進制信號量),通知值減1。

  • xTaskNotifyWait(0, ULONG_MAX, &ulValue, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    等待任務通知并獲取通知值,支持更復雜場景。


6. 流緩沖區和消息緩沖區

  • xStreamBufferReceive(xStreamBuffer, &data, size, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    從流緩沖區讀取數據,緩沖區為空時阻塞。

  • xMessageBufferReceive(xMessageBuffer, &msg, size, pdMS_TO_TICKS(timeout))
    從消息緩沖區接收完整消息,無消息時阻塞。


關鍵區別

  • 阻塞與掛起:阻塞是等待事件(自動恢復),掛起需手動恢復(vTaskSuspend/vTaskResume)。
  • 超時參數:上述API通常含timeout參數,設為portMAX_DELAY會無限阻塞(需配置INCLUDE_vTaskSuspend為1)。

示例場景

// 等待信號量,最多阻塞500ms
if (xSemaphoreTake(xSemaphore, pdMS_TO_TICKS(500)) == pdTRUE) {// 成功獲取信號量
}// 從隊列接收數據,無限阻塞
xQueueReceive(xQueue, &data, portMAX_DELAY);

這些API通過讓任務等待特定條件,有效管理了CPU資源,適用于事件驅動或同步操作的設計。


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