在C语言里,任务调度指的是对多个任务(也被叫做线程或者进程)的执行顺序进行管理,以此来达成高效利用系统资源的目的。
下面为你详细介绍任务调度的相关概念和实现方法。
一:任务调度的概念思想:
抢占式调度:在这种调度方式下,操作系统能够依据任务优先级,强行暂停当前正在执行的任务,转而执行其他任务。
非抢占式调度:采用这种调度方式时,任务只有在主动放弃 CPU 控制权的情况下,其他任务才有机会执行。
实时调度:实时调度的核心是保证任务能在严格的时间限制内完成,它又可以细分为硬实时调度和软实时调度。
优先级调度:优先级调度会为每个任务分配一个优先级,系统会优先执行优先级较高的任务。
二:任务调度的关键要点
上下文切换:在任务切换时,需要保存当前任务的状态(例如寄存器值),并恢复下一个任务的状态。
临界区保护:对于共享资源,要使用互斥锁、信号量等机制来避免竞态条件。
任务同步:可以通过信号量、事件标志组等方式实现任务间的同步。
堆栈管理:每个任务都有自己独立的堆栈,必须确保堆栈大小足够,防止溢出。
常用的任务调用有Free Rtos,OS,RT-threard等等实时操作系统专为嵌入式系统设计,提供了强大的任务调度功能,
这里和大家分享一个简单任务调度器。创建任务队列。然后按照一定时间间隔来处理任务。
三:定时器6实现基本的任务调度
实现任务调度的编写流程如下所示:
1:使能定时器6时钟。
2:初始化定时器,配置ARR,PSC,中断时间1ms。
3:开启定时器6中断,配置NVIC中断优先级。
4:使能定时器6,定时器开始功能。
5: 编写中断服务函数。
这里定时器的中断频率计算公式如下:Tout(中断触发时间)=(ARR+1)(PSC+1)/定时器的时钟频率。
四:程序编写过程如下所示:
4.1 定时器6初始化
void MX_TIM6_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN TIM6_Init 0 */
/* USER CODE END TIM6_Init 0 */
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
/* USER CODE BEGIN TIM6_Init 1 */
/* USER CODE END TIM6_Init 1 */
htim6.Instance = TIM6;
htim6.Init.Prescaler = 999;
htim6.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim6.Init.Period = 71;
htim6.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim6) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim6, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN TIM6_Init 2 */
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);
/* USER CODE END TIM6_Init 2 */
}
4.2 编写任务标记回调函数
void Task_Marks_Handler_Callback(void)
{
char i;
for(i=0; i<Tasks_Max; i++)
{
if(Task_Comps[i].TIMCount) /* If the time is not 0 */
{
Task_Comps[i].TIMCount--; /* Time counter decrement */
if(Task_Comps[i].TIMCount == 0) /* If time arrives */
{
/*Resume the timer value and try again */
Task_Comps[i].TIMCount = Task_Comps[i].TRITime;
Task_Comps[i].Run = 1; /* The task can be run */
}
}
}
}
4.3 编写任务处理函调函数
void Task_Pro_Handler_Callback(void)
{
char i;
for(i=0; i<Tasks_Max; i++)
{
if(Task_Comps[i].Run) /* If task can be run */
{
Task_Comps[i].Run = 0; /* Flag clear 0 */
Task_Comps[i].TaskHook(); /* Run task */
}
}
}
4.4 分别在定时器中断回调函数,以及主程序中调用上述函数;
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
/* USER CODE BEGIN Callback 0 */
/* USER CODE END Callback 0 */
/* USER CODE BEGIN Callback 1 */
if (htim->Instance == TIM6)
{
Time6point++ ;
Task_Marks_Handler_Callback();
}
}
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
Task_Pro_Handler_Callback();
}
五:添加任务:
static TASK_COMPONENTS Task_Comps[]=
{
{0, 1000,1000, task_1000ms}, /* task 1 Period: 1000ms */
{0, 100,100, task_100ms}, /* task 2 Period: 500ms */
{0, 10,10, task_10ms}, /* task 2 Period: 500ms */
};
char Tasks_Max = sizeof(Task_Comps)/sizeof(Task_Comps[0]);
编写LED闪烁和串口输出任务:
//========================================================================
// 函数: void task_1000ms(void)
// 描述: 1000ms 任务.
// 参数: None.
// 返回: None.
// 版本: V1.0, 2025-07-09
//========================================================================
void task_1000ms(void)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, outputchar1, sizeof(outputchar1), 0xffff);
}
//========================================================================
// 函数: void task_100ms(void)
// 描述: 100 任务.
// 参数: None.
// 返回: None.
// 版本: V1.0, 2025-07-09
//========================================================================
void task_100ms(void)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_4);
}
六:测试图片如下所示:

源码地址如下所示:
https://gitee.com/congcong-brother/rymcus-evaluation-code-series.git

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