4. 任务创建与删除：任务创建API（xTaskCreate）、任务删除API（vTaskDelete）、任务句柄与优先级

好，咱们进入正题。任务创建和删除，这是FreeRTOS里最基础的操作。说白了，你写嵌入式程序，就是创建一堆任务，让它们跑起来，然后根据需要再干掉它们。我刚开始接触RTOS时，觉得这玩意儿挺玄乎，后来发现，其实就是几个API函数的事。

4.1 任务创建API：xTaskCreate

xTaskCreate 这个函数，可以说是整个系统的起点。没有它，你的任务就只是个函数，没法被调度器管理。它的原型长这样：

BaseType_t xTaskCreate(
    TaskFunction_t pvTaskCode,      // 任务函数指针
    const char * const pcName,      // 任务名称（调试用）
    configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth, // 栈深度，单位是字（word）
    void *pvParameters,             // 传给任务函数的参数
    UBaseType_t uxPriority,         // 任务优先级
    TaskHandle_t *pxCreatedTask     // 返回的任务句柄
);

嗯，参数不少，但别慌。我一个个说。

  • pvTaskCode：就是你的任务函数名。比如你写了个 void vLEDTask(void *pvParameters)，这里就填 vLEDTask。
  • pcName：给任务起个名字。这名字只在调试时有用，比如用 vTaskList() 查看任务状态时能看到。我习惯用英文，比如 "LED_Task"。
  • usStackDepth：栈大小。这个很关键！我踩过坑，栈设小了，任务跑着跑着就崩了。单位是字（word），在32位MCU上，1个字 = 4字节。比如你设100，那就是400字节。
  • pvParameters：传给任务函数的参数。可以是数字、结构体指针，啥都行。不需要就填NULL。
  • uxPriority：优先级。数值越大，优先级越高。0是最低优先级。
  • pxCreatedTask：任务句柄的指针。后面删除任务时要用到。不需要可以填NULL。

返回值：成功返回 pdPASS（其实就是1），失败返回 errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY（-1）。

举个例子，创建一个LED闪烁任务：

TaskHandle_t xLEDTaskHandle = NULL;

void vLEDTask(void *pvParameters)
{
    (void)pvParameters; // 防止编译器警告
    while(1)
    {
        GPIO_ToggleBits(GPIOA, GPIO_Pin_5);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
    }
}

void main(void)
{
    // 硬件初始化...
    
    xTaskCreate(
        vLEDTask,           // 任务函数
        "LED_Task",         // 任务名称
        128,                // 栈大小：128字 = 512字节
        NULL,               // 无参数
        2,                  // 优先级设为2
        &xLEDTaskHandle     // 保存句柄
    );
    
    vTaskStartScheduler();  // 启动调度器
}

你看，就这么简单。任务函数里是个死循环，调度器会不断切换任务，让它们轮流执行。

4.2 任务删除API：vTaskDelete

有创建就有删除。vTaskDelete 用来干掉一个任务。原型更简单：

void vTaskDelete(TaskHandle_t xTaskToDelete);

参数就一个：要删除的任务句柄。如果传NULL，表示删除自己（当前任务）。

注意：删除任务后，任务占用的栈空间和TCB（任务控制块）会被释放回堆内存。但任务自己申请的动态内存（比如malloc出来的）不会自动释放！你得在任务退出前自己清理。

我曾经犯过一个错：在任务里malloc了一块缓冲区，然后直接调 vTaskDelete(NULL) 把自己删了。结果内存泄漏，系统跑了几天就挂了。嗯，血的教训。

正确的做法：

void vSomeTask(void *pvParameters)
{
    uint8_t *pBuffer = (uint8_t *)pvPortMalloc(256);
    if(pBuffer != NULL)
    {
        // 使用缓冲区...
        
        // 删除前释放
        vPortFree(pBuffer);
    }
    
    // 然后删除自己
    vTaskDelete(NULL);
}

4.3 任务句柄与优先级

任务句柄，说白了就是任务的身份证。它是一个 TaskHandle_t 类型的变量，指向任务控制块。有了它，你才能对任务进行操作，比如删除、挂起、恢复、改变优先级等。

我习惯在创建任务时就把句柄保存好，像这样：

TaskHandle_t xTask1Handle = NULL;
TaskHandle_t xTask2Handle = NULL;

void CreateAllTasks(void)
{
    xTaskCreate(vTask1, "Task1", 128, NULL, 1, &xTask1Handle);
    xTaskCreate(vTask2, "Task2", 128, NULL, 2, &xTask2Handle);
}

这样，后面想删除Task1，直接 vTaskDelete(xTask1Handle) 就行。

优先级 是调度器决定谁先跑的依据。FreeRTOS支持抢占式调度，高优先级任务就绪时，会立即抢占低优先级任务。

优先级值 说明
0 最低优先级，空闲任务（Idle Task）就运行在这个优先级
1 ~ (configMAX_PRIORITIES - 1) 用户任务可用优先级，数值越大优先级越高
configMAX_PRIORITIES - 1 最高优先级

小技巧：configMAX_PRIORITIES 在 FreeRTOSConfig.h 中定义。别设太大，一般5~32就够用。设大了会浪费RAM，因为每个优先级都需要一个就绪列表。

优先级设计是个学问。我一般遵循几个原则：

  • 实时性要求高的任务（比如按键响应、通信接收）给高优先级。
  • 计算量大但不紧急的任务（比如数据记录、界面刷新）给低优先级。
  • 避免两个任务优先级相同，除非你明确知道它们要轮转调度。

你想想看，如果两个高优先级任务互相抢CPU，低优先级任务可能永远得不到执行。这就是所谓的「优先级反转」或「饥饿」问题。嗯，后面章节会细讲。

4.4 避坑指南

我曾经踩过的坑：

  1. 栈溢出：任务栈设太小，函数调用层级深一点就崩。建议用 uxTaskGetStackHighWaterMark() 检查栈使用情况。
  2. 句柄未初始化：创建任务时忘了传句柄地址，或者句柄变量是局部变量，任务还没删句柄就没了。
  3. 删除自己后还访问局部变量：任务函数里定义了局部变量，然后 vTaskDelete(NULL) 把自己删了。但函数还没返回，局部变量还在栈上。这时候如果别的任务访问这些变量，会出问题。
  4. 优先级设太高：把某个任务优先级设成最高，结果它一直占着CPU，其他任务饿死。我见过有人把轮询按键的任务设成最高优先级，结果系统卡死。

好了，任务创建和删除就这些。记住：创建时想好栈大小，删除时记得清理资源，优先级别乱设。下一节咱们聊聊任务的状态切换，看看任务到底是怎么「活」起来的。

← 上一章 📖 返回目录 下一章 →