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鸿蒙轻内核M核源码分析系列六任务及任务调度(2)任务模块

亿华云2025-10-03 02:13:28【系统运维】9人已围观

简介想了解更多内容,请访问:和华为官方合作共建的鸿蒙技术社区https://harmonyos.51cto.com任务是操作系统一个重要的概念,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

想了解更多内容,鸿蒙核M核源请访问:

和华为官方合作共建的轻内鸿蒙技术社区

https://harmonyos.51cto.com

任务是操作系统一个重要的概念,是码分模块竞争系统资源的最小运行单元。任务可以使用或等待CPU、析系使用内存空间等系统资源,列任并独立于其它任务运行。任务任务鸿蒙轻内核的调度任务模块可以给用户提供多个任务,实现任务间的鸿蒙核M核源切换,帮助用户管理业务程序流程。轻内

接下来,码分模块我们看下任务模块的析系结构体,任务初始化,列任任务常用操作的任务任务源代码。

1、调度任务模块的鸿蒙核M核源结构体定义

在文件kernel\include\los_task.h定义的任务控制块结构体LosTaskCB,源代码如下,结构体成员的解释见注释部分。

typedef struct {      VOID                        *stackPointer;            /* 任务栈指针 */     UINT16                      taskStatus;               /* 任务状态 */     UINT16                      priority;                 /* 任务优先级 */     INT32                       timeSlice;                /* 剩余的时间片 */     UINT32                      waitTimes;     SortLinkList                sortList;                 /* 任务超时排序链表节点 */     UINT64                      startTime;     UINT32                      stackSize;                /* 任务栈大小 */     UINT32                      topOfStack;               /* 栈顶指针 */     UINT32                      taskID;                   /* 任务编号Id */     TSK_ENTRY_FUNC              taskEntry;                /* 任务入口函数 */     VOID                        *taskSem;                 /* 任务持有的信号量 */     VOID                        *taskMux;                 /* 导致任务阻塞的互斥锁 */     UINT32                      arg;                      /* 任务入口函数的参数 */     CHAR                        *taskName;                /* 任务名称 */     LOS_DL_LIST                 pendList;                 /* 就绪队列等链表节点 */     LOS_DL_LIST                 timerList;                /* 任务超时排序链表节点 */     EVENT_CB_S                  event;     UINT32                      eventMask;                /* 事件掩码 */     UINT32                      eventMode;                /* 事件模式 */     VOID                        *msg;                     /* 分给给队列的亿华云计算内存*/     INT32                       errorNo; } LosTaskCB; 

 另外一个比较重要的结构体是TSK_INIT_PARAM_S,创建任务时,需要指定任务初始化的参数。源代码如下,结构体成员的解释见注释部分。

typedef struct tagTskInitParam {      TSK_ENTRY_FUNC       pfnTaskEntry;              /** 任务入口函数 */     UINT16               usTaskPrio;                /** 任务参数  */     UINT32               uwStackSize;               /** 任务栈大小 */     CHAR                 *pcName;                   /** 任务名称  */     UINT32               uwResved;                  /** 保留  */ } TSK_INIT_PARAM_S; 

 2、任务模块初始化

在系统启动时,在kernel\src\los_init.c中调用OsTaskInit()进行任务模块初始化,还会调用OsIdleTaskCreate()创建空闲任务。

2.1 任务模块初始化

函数OsTaskInit()定义在kernel\src\los_task.c,我们分析下这个函数的执行过程。

⑴处代码根据开发板配置的最大任务数g_taskMaxNum,计算需要申请的内存大小size,为任务控制块TCB数组(也叫作任务池)g_taskCBArray申请内存。为什么比最大任务数多申请一个呢?在删除任务时会使用。下文分析删除任务的源码时再详细讲解其用意。

⑵处代码初始化双向链表g_losFreeTask用作空闲的任务链表、g_taskRecyleList可以回收的任务链表。

⑶处循环初始化每一个任务,任务状态未使用OS_TASK_STATUS_UNUSED,初始化任务Id,并把任务挂在空闲任务链表上。

⑷处初始化全局变量LosTask g_losTask,服务器托管该全局变量维护当前运行的任务和要调度执行的任务。初始化任务池时,设置当前运行的任务为g_taskCBArray[g_taskMaxNum]。⑸处空闲任务编号暂时设置为无效值,后续创建空闲任务时再设置空闲任务编号。

优先级队列,详细的代码实现剖析,参见之前的源码剖析文章。⑸处互斥锁死锁检测的调测特性的,后续系列文章专题进行讲解。⑹处代码初始化排序链表,详细的代码实现剖析,参见之前的源码剖析文章。⑺处如果开启了惰性栈,计算TCB的成员变量stackFrame在其结构体中的偏移量g_stackFrameOffLenInTcb。

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 OsTaskInit(VOID) {      UINT32 size;     UINT32 index; ⑴  size = (g_taskMaxNum + 1) * sizeof(LosTaskCB);     g_taskCBArray = (LosTaskCB *)LOS_MemAlloc(m_aucSysMem0, size);     if (g_taskCBArray == NULL) {          return LOS_ERRNO_TSK_NO_MEMORY;     }     (VOID)memset_s(g_taskCBArray, size, 0, size); ⑵  LOS_ListInit(&g_losFreeTask);     LOS_ListInit(&g_taskRecyleList); ⑶  for (index = 0; index <= LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT; index++) {          g_taskCBArray[index].taskStatus = OS_TASK_STATUS_UNUSED;         g_taskCBArray[index].taskID = index;         LOS_ListTailInsert(&g_losFreeTask, &g_taskCBArray[index].pendList);     }     // Ignore the return code when matching CSEC rule 6.6(4). ⑷  (VOID)memset_s((VOID *)(&g_losTask), sizeof(g_losTask), 0, sizeof(g_losTask));     g_losTask.runTask = &g_taskCBArray[g_taskMaxNum];     g_losTask.runTask->taskID = index;     g_losTask.runTask->taskStatus = (OS_TASK_STATUS_UNUSED | OS_TASK_STATUS_RUNNING);     g_losTask.runTask->priority = OS_TASK_PRIORITY_LOWEST + 1; ⑸  g_idleTaskID = OS_INVALID; ⑹  return OsSchedInit(); } 

 2.2 创建空闲任务IdleCore000

除了初始化任务池,在系统启动阶段还会创建idle空闲任务。⑴处设置任务初始化参数时,空闲任务的入口执行函数为OsIdleTask()。⑵处调用函数把空闲任务状态设置为就绪状态。

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 OsIdleTaskCreate(VOID) {      UINT32 retVal;     TSK_INIT_PARAM_S taskInitParam;     // Ignore the return code when matching CSEC rule 6.6(4).     (VOID)memset_s((VOID *)(&taskInitParam), sizeof(TSK_INIT_PARAM_S), 0, sizeof(TSK_INIT_PARAM_S)); ⑴  taskInitParam.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)OsIdleTask;     taskInitParam.uwStackSize = LOSCFG_BASE_CORE_TSK_IDLE_STACK_SIZE;     taskInitParam.pcName = "IdleCore000";     taskInitParam.usTaskPrio = OS_TASK_PRIORITY_LOWEST;     retVal = LOS_TaskCreateOnly(&g_idleTaskID, &taskInitParam);     if (retVal != LOS_OK) {          return retVal;     } ⑵  OsSchedSetIdleTaskSchedPartam(OS_TCB_FROM_TID(g_idleTaskID));     return LOS_OK; } 

 我们看下空闲任务的服务器租用入口执行函数为OsIdleTask(),它调用OsRecyleFinishedTask()回收任务栈资源,后文会分析如何回收任务资源。

LITE_OS_SEC_TEXT WEAK VOID OsIdleTask(VOID) {      while (1) {          OsRecyleFinishedTask();         HalEnterSleep(OS_SYS_DEEP_SLEEP);     } } 

 3、任务模块常用操作

3.1 创建和删除任务

3.1.1 创建任务

鸿蒙轻内核提供了2个创建任务的函数,有LOS_TaskCreate、LOS_TaskCreateOnly。LOS_TaskCreate和LOS_TaskCreateOnly的区别是,前者创建任务完毕就使任务进入就绪状态,并触发调度,如果就绪队列中没有更高优先级的任务,则运行该任务。后者只创建任务,设置任务状态为阻塞suspend状态,需要开发者去调用LOS_TaskResume使该任务进入ready状态。

函数LOS_TaskCreate代码如下,可以看出创建任务的时候,调用⑴处的函数LOS_TaskCreateOnly()来创建任务。创建任务后,执行⑵处的代码使任务进入ready就绪队列,如果系统启动完成,允许任务调度,则执行⑶触发任务调度。如果新创建的任务优先级最高,则会被调度运行。 

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskCreate(UINT32 *taskID, TSK_INIT_PARAM_S *taskInitParam) {      UINT32 retVal;     UINTPTR intSave;     LosTaskCB *taskCB = NULL; ⑴  retVal = LOS_TaskCreateOnly(taskID, taskInitParam);     if (retVal != LOS_OK) {          return retVal;     }     taskCB = OS_TCB_FROM_TID(*taskID);     intSave = LOS_IntLock(); #if (LOSCFG_BASE_CORE_CPUP == 1)     g_cpup[taskCB->taskID].cpupID = taskCB->taskID;     g_cpup[taskCB->taskID].status = taskCB->taskStatus; #endif ⑵  OsSchedTaskEnQueue(taskCB);     LOS_IntRestore(intSave); ⑶  if (g_taskScheduled) {          LOS_Schedule();     }     return LOS_OK; } 

我们接着分析下如何使用函数UINT32 LOS_TaskCreateOnly()创建任务。⑴处调用OsTaskInitParamCheck()检测创建任务的参数的合法性。⑵处调用函数回收释放的任务。⑶处如果任务池为空,无法创建任务,返回错误码。⑷处从任务池获取一个空闲的任务控制块taskCB,然后从空闲任务链表中删除。⑸处根据指定的任务栈大小为任务栈申请内存,⑹处判断任务栈内存申请释放成功,如果申请失败,则把任务控制块归还到空闲任务链表中,并返回错误码。⑺处调用函数初始化任务栈,更新任务控制块成员信息。详细见后面对该函数的分析。 

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskCreateOnly(UINT32 *taskID, TSK_INIT_PARAM_S *taskInitParam) {      UINTPTR intSave;     VOID  *topOfStack = NULL;     LosTaskCB *taskCB = NULL;     UINT32 retVal;     if (taskID == NULL) {          return LOS_ERRNO_TSK_ID_INVALID;     } ⑴  retVal = OsTaskInitParamCheck(taskInitParam);     if (retVal != LOS_OK) {          return retVal;     } ⑵  OsRecyleFinishedTask();     intSave = LOS_IntLock(); ⑶  if (LOS_ListEmpty(&g_losFreeTask)) {          retVal = LOS_ERRNO_TSK_TCB_UNAVAILABLE;         OS_GOTO_ERREND();     } ⑷  taskCB = OS_TCB_FROM_PENDLIST(LOS_DL_LIST_FIRST(&g_losFreeTask));     LOS_ListDelete(LOS_DL_LIST_FIRST(&g_losFreeTask));     LOS_IntRestore(intSave); #if (LOSCFG_EXC_HRADWARE_STACK_PROTECTION == 1)     UINTPTR stackPtr = (UINTPTR)LOS_MemAllocAlign(OS_TASK_STACK_ADDR, taskInitParam->uwStackSize +         OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE, OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE);     topOfStack = (VOID *)(stackPtr + OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE); #else ⑸      topOfStack = (VOID *)LOS_MemAllocAlign(OS_TASK_STACK_ADDR, taskInitParam->uwStackSize,         LOSCFG_STACK_POINT_ALIGN_SIZE); #endif ⑹  if (topOfStack == NULL) {          intSave = LOS_IntLock();         LOS_ListAdd(&g_losFreeTask, &taskCB->pendList);         LOS_IntRestore(intSave);         return LOS_ERRNO_TSK_NO_MEMORY;     } ⑺  retVal = OsNewTaskInit(taskCB, taskInitParam, topOfStack);     if (retVal != LOS_OK) {          return retVal;     }     *taskID = taskCB->taskID;     OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_TASK_CREATE, taskCB);     return retVal; LOS_ERREND:     LOS_IntRestore(intSave);     return retVal; } 

 我们看下创建任务函数调用的函数OsRecyleFinishedTask(),该函数在系统进入空闲时也会调用。删除运行状态的任务时,会把任务挂在双向链表里g_taskRecyleList。任务回收函数就用来回收此类任务,实现任务资源回收。我们分析下它的代码。⑴处循环遍历回收链表,⑵从回收链表获取第一个任务taskCB,从回收链表删除并插入到空闲任务链表里。任务栈保护在后续系列再深入分析,继续往下看代码,⑶处获取任务栈栈顶指针,接着调用内存释放函数来释放任务栈占用的内存,并设置任务栈的栈顶为空。

STATIC VOID OsRecyleFinishedTask(VOID) {      LosTaskCB *taskCB = NULL;     UINTPTR intSave;     UINTPTR stackPtr;     intSave = LOS_IntLock(); ⑴  while (!LOS_ListEmpty(&g_taskRecyleList)) {  ⑵      taskCB = OS_TCB_FROM_PENDLIST(LOS_DL_LIST_FIRST(&g_taskRecyleList));         LOS_ListDelete(LOS_DL_LIST_FIRST(&g_taskRecyleList));         LOS_ListAdd(&g_losFreeTask, &taskCB->pendList); #if (LOSCFG_EXC_HRADWARE_STACK_PROTECTION == 1)         stackPtr = taskCB->topOfStack - OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE; #else ⑶      stackPtr = taskCB->topOfStack; #endif         (VOID)LOS_MemFree(OS_TASK_STACK_ADDR, (VOID *)stackPtr);         taskCB->topOfStack = (UINT32)NULL;     }     LOS_IntRestore(intSave); } 

 我们继续分析下函数OsNewTaskInit(),⑴处调用函数初始化任务栈,上一系列已经分析过该函数,代码的其余部分用来更新任务控制块的成员信息,比如⑵处任务状态设置为阻塞状态。

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 OsNewTaskInit(LosTaskCB *taskCB, TSK_INIT_PARAM_S *taskInitParam, VOID *topOfStack) {  ⑴  taskCB->stackPointer    = HalTskStackInit(taskCB->taskID, taskInitParam->uwStackSize, topOfStack);     taskCB->arg             = taskInitParam->uwArg;     taskCB->topOfStack      = (UINT32)(UINTPTR)topOfStack;     taskCB->stackSize       = taskInitParam->uwStackSize;     taskCB->taskSem         = NULL;     taskCB->taskMux         = NULL; ⑵  taskCB->taskStatus      = OS_TASK_STATUS_SUSPEND;     taskCB->priority        = taskInitParam->usTaskPrio;     taskCB->timeSlice       = 0;     taskCB->waitTimes       = 0;     taskCB->taskEntry       = taskInitParam->pfnTaskEntry;     taskCB->event.uwEventID = OS_NULL_INT;     taskCB->eventMask       = 0;     taskCB->taskName        = taskInitParam->pcName;     taskCB->msg             = NULL;     SET_SORTLIST_VALUE(&taskCB->sortList, OS_SORT_LINK_INVALID_TIME);     return LOS_OK; } 

 3.1.2 删除任务UINT32 LOS_TaskDelete()

该函数根据传入的参数UINT32 taskId删除任务。我们分析下删除任务的源代码,⑴处检验传入的参数,⑵处如果任务还未创建,返回错误码。⑶处如果删除的任务正在运行,又处于锁任务调度情况下,打印信息,告诉用户不推荐在锁任务调度期间进行任务删除,然后执行⑷,把全局变量赋值0来解锁任务调度。

⑸处调用函数处理任务状态,如果处于就绪状态设置为非就绪状态,并从就绪队列删除。如果处于阻塞状态,从阻塞队列中删除。如果任务处于超时等待状态,从超时排序链表中删除。⑹恢复任务控制块事件相关的成员信息。⑺如果任务正在运行,设置任务为未使用状态,接着调用函数OsRunningTaskDelete()把任务放入回收链表,然后主动触发任务调度,稍后详细分析该函数。如果删除的任务不是出于运行状态,则执行⑻,设置任务为未使用状态,接着把任务回收到空闲任务链表里,然后获取任务栈的栈顶指针,调用内存释放函数释放任务栈的内存。

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskDelete(UINT32 taskID) {      UINTPTR intSave;     LosTaskCB *taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);     UINTPTR stackPtr; ⑴  UINT32 ret = OsCheckTaskIDValid(taskID);     if (ret != LOS_OK) {          return ret;     }     intSave = LOS_IntLock(); ⑵  if ((taskCB->taskStatus) & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {          LOS_IntRestore(intSave);         return LOS_ERRNO_TSK_NOT_CREATED;     }     /* If the task is running and scheduler is locked then you can not delete it */ ⑶  if (((taskCB->taskStatus) & OS_TASK_STATUS_RUNNING) && (g_losTaskLock != 0)) {          PRINT_INFO("In case of task lock, task deletion is not recommended\n"); ⑷      g_losTaskLock = 0;     }     OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_TASK_DELETE, taskCB); ⑸  OsSchedTaskExit(taskCB); ⑹  taskCB->event.uwEventID = OS_NULL_INT;     taskCB->eventMask = 0; #if (LOSCFG_BASE_CORE_CPUP == 1)     // Ignore the return code when matching CSEC rule 6.6(4).     (VOID)memset_s((VOID *)&g_cpup[taskCB->taskID], sizeof(OsCpupCB), 0, sizeof(OsCpupCB)); #endif     if (taskCB->taskStatus & OS_TASK_STATUS_RUNNING) {  ⑺      taskCB->taskStatus = OS_TASK_STATUS_UNUSED;         OsRunningTaskDelete(taskID, taskCB);         LOS_IntRestore(intSave);         LOS_Schedule();         return LOS_OK;     } else {  ⑻       taskCB->taskStatus = OS_TASK_STATUS_UNUSED;         LOS_ListAdd(&g_losFreeTask, &taskCB->pendList); #if (LOSCFG_EXC_HRADWARE_STACK_PROTECTION == 1)         stackPtr = taskCB->topOfStack - OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE; #else         stackPtr = taskCB->topOfStack; #endif         (VOID)LOS_MemFree(OS_TASK_STACK_ADDR, (VOID *)stackPtr);         taskCB->topOfStack = (UINT32)NULL;     }     LOS_IntRestore(intSave);     return LOS_OK; } 

 我们看下函数OsRunningTaskDelete()的源码。⑴处把当前运行的任务放入待回收链表里,然后执行⑵把当前运行的任务放入任务池的最后一个位置g_taskCBArray[g_taskMaxNum]。为什么这么操作呢?等后续分析源码的时候再来解答。

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT STATIC_INLINE VOID OsRunningTaskDelete(UINT32 taskID, LosTaskCB *taskCB) {  ⑴  LOS_ListTailInsert(&g_taskRecyleList, &taskCB->pendList); ⑵  g_losTask.runTask = &g_taskCBArray[g_taskMaxNum];     g_losTask.runTask->taskID = taskID;     g_losTask.runTask->taskStatus = taskCB->taskStatus | OS_TASK_STATUS_RUNNING;     g_losTask.runTask->topOfStack = taskCB->topOfStack;     g_losTask.runTask->taskName = taskCB->taskName; } 

 3.2 控制任务状态

3.2.1 恢复挂起的任务LOS_TaskResume()

恢复挂起的任务,使该任务进入就绪状态,和下文中的LOS_TaskSuspend()成对使用。⑴处获取任务的TCB,⑵处对任务状态进行判断,如果任务未创建或者非阻塞状态,则返回错误码。执行⑶设置任务状态为非挂起状态。⑶处获取任务的状态进行判断,如果任务没有创建或者不是挂起状态,则返回相应的错误码。 ⑷检查任务状态是否为OS_CHECK_TASK_BLOCK,即(OS_TASK_STATUS_DELAY | OS_TASK_STATUS_PEND | OS_TASK_STATUS_SUSPEND)中的一种,这几个状态影响恢复挂起的任务。如果非上述几个状态,执行⑸调用函数,把任务状态改为就绪状态,插入任务就绪队列。如果支持支持调度,则执行⑹触发调度。

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskResume(UINT32 taskID) {      UINTPTR intSave;     LosTaskCB *taskCB = NULL;     UINT16 tempStatus;     UINT32 retErr = OS_ERROR;     if (taskID > LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT) {          return LOS_ERRNO_TSK_ID_INVALID;     } ⑴  taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);     intSave = LOS_IntLock();     tempStatus = taskCB->taskStatus; ⑵  if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {          retErr = LOS_ERRNO_TSK_NOT_CREATED;         OS_GOTO_ERREND();     } else if (!(tempStatus & OS_TASK_STATUS_SUSPEND)) {          retErr = LOS_ERRNO_TSK_NOT_SUSPENDED;         OS_GOTO_ERREND();     } ⑶  taskCB->taskStatus &= (~OS_TASK_STATUS_SUSPEND); ⑷  if (!(taskCB->taskStatus & OS_CHECK_TASK_BLOCK)) {  ⑸      OsSchedTaskEnQueue(taskCB);         if (g_taskScheduled) {              LOS_IntRestore(intSave); ⑹          LOS_Schedule();             return LOS_OK;         }     }     LOS_IntRestore(intSave);     return LOS_OK; LOS_ERREND:     LOS_IntRestore(intSave);     return retErr; } 

 3.2.2 挂起指定的任务LOS_TaskSuspend()

函数用于挂起指定的任务。⑴处获取任务的TCB,⑵处开始获取任务的状态进行判断,如果任务没有创建、任务已经挂起,返回相应的错误码。⑶处如果任务是运行状态,并且锁任务调度时,跳转到LOS_ERREND结束挂起操作。⑷处如果任务是就绪状态,调用函数从就绪队列出队,并取消任务的就绪状态。⑸处语句设置任务状态为阻塞状态。⑹如果挂起的是当前运行的任务,则会主动触发调度。

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskSuspend(UINT32 taskID) {      UINTPTR intSave;     LosTaskCB *taskCB = NULL;     UINT16 tempStatus;     UINT32 retErr;     retErr = OsCheckTaskIDValid(taskID);     if (retErr != LOS_OK) {          return retErr;     } ⑴  taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);     intSave = LOS_IntLock(); ⑵  tempStatus = taskCB->taskStatus;     if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {          retErr = LOS_ERRNO_TSK_NOT_CREATED;         OS_GOTO_ERREND();     }     if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_SUSPEND) {          retErr = LOS_ERRNO_TSK_ALREADY_SUSPENDED;         OS_GOTO_ERREND();     } ⑶  if ((tempStatus & OS_TASK_STATUS_RUNNING) && (g_losTaskLock != 0)) {          retErr = LOS_ERRNO_TSK_SUSPEND_LOCKED;         OS_GOTO_ERREND();     } ⑷  if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_READY) {          OsSchedTaskDeQueue(taskCB);     } ⑸  taskCB->taskStatus |= OS_TASK_STATUS_SUSPEND;     OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_MOVEDTASKTOSUSPENDEDLIST, taskCB); ⑹  if (taskID == g_losTask.runTask->taskID) {          LOS_IntRestore(intSave);         LOS_Schedule();         return LOS_OK;     }     LOS_IntRestore(intSave);     return LOS_OK; LOS_ERREND:     LOS_IntRestore(intSave);     return retErr; } 

 3.2.3 任务延时等待LOS_TaskDelay()

任务延时等待,释放CPU,等待时间到期后该任务会重新进入就绪状态。

⑴处代码判断系统处于中断,如果是,则返回错误码,不允许任务延时等待。

⑵如果处于锁任务调度期间,则返回错误码。

⑶处如果延迟的时间为0,则执行让权操作,否则执行。

⑷调用函数OsSchedDelay()把当前任务设置为延时等待状态,然后调用LOS_Schedule()触发调度。

LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 LOS_TaskDelay(UINT32 tick) {      UINTPTR intSave; ⑴  if (OS_INT_ACTIVE) {          return LOS_ERRNO_TSK_DELAY_IN_INT;     } ⑵  if (g_losTaskLock != 0) {          return LOS_ERRNO_TSK_DELAY_IN_LOCK;     }     OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_TASK_DELAY, tick); ⑶  if (tick == 0) {          return LOS_TaskYield();     } else {          intSave = LOS_IntLock(); ⑷      OsSchedDelay(g_losTask.runTask, tick);         OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_MOVEDTASKTODELAYEDLIST, g_losTask.runTask);         LOS_IntRestore(intSave);         LOS_Schedule();     }     return LOS_OK; } 

 另外还提供了函数LOS_Msleep()和LOS_UDelay(),前者以毫秒为单位进行延迟等待。后者也是以毫秒为单位进行延迟等待,但是不会触发任务调度,当前任务不会释放CPU。

LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR VOID LOS_Msleep(UINT32 mSecs) {      UINT32 interval;     if (OS_INT_ACTIVE) {          return;     }     if (mSecs == 0) {          interval = 0;     } else {          interval = LOS_MS2Tick(mSecs);         if (interval == 0) {              interval = 1;         }     }     (VOID)LOS_TaskDelay(interval); } VOID LOS_UDelay(UINT64 microseconds) {      UINT64 endTime;     if (microseconds == 0) {          return;     }     endTime = (microseconds / OS_SYS_US_PER_SECOND) * OS_SYS_CLOCK +             (microseconds % OS_SYS_US_PER_SECOND) * OS_SYS_CLOCK / OS_SYS_US_PER_SECOND;     endTime = LOS_SysCycleGet() + endTime;     while (LOS_SysCycleGet() < endTime) {      }     return; } 

 3.2.4 任务让权LOS_TaskYield()

让权函数通过把当前任务时间片设置为0,释放CPU占用,重新调度给其他高优先级任务执行。⑴处调用函数把当前任务时间片设置为0,然后执行⑵主动触发任务调度。

LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT32 LOS_TaskYield(VOID) {      UINTPTR intSave;     intSave = LOS_IntLock(); ⑴  OsSchedYield();     LOS_IntRestore(intSave); ⑵  LOS_Schedule();     return LOS_OK; } 

 接下来看下函数OsSchedYield()的源码。代码很简单,获取当前运行的任务,然后把其时间片设置为0,如下:

VOID OsSchedYield(VOID) {      LosTaskCB *runTask = g_losTask.runTask;     runTask->timeSlice = 0; } 

 3.3 控制任务调度

3.3.1 锁任务调度LOS_TaskLock()

锁任务调度LOS_TaskLock()比较简单,把任务锁调度计数器全局变量增加1即可,代码如下。

LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR VOID LOS_TaskLock(VOID) {      UINTPTR intSave;     intSave = LOS_IntLock();     g_losTaskLock++;     LOS_IntRestore(intSave); } 

 3.3.2 解锁任务调度LOS_TaskUnlock()

我们看看解锁任务调度函数LOS_TaskUnlock(),⑴处如果任务锁调度计数器全局变量数值大于0,对其减1。⑵处如果任务锁调度计数器等于0,则执行⑶处触发调度。代码如下:

LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR VOID LOS_TaskUnlock(VOID) {      UINTPTR intSave;     intSave = LOS_IntLock(); ⑴  if (g_losTaskLock > 0) {          g_losTaskLock--; ⑵      if (g_losTaskLock == 0) {              LOS_IntRestore(intSave); ⑶          LOS_Schedule();             return;         }     }     LOS_IntRestore(intSave); } 

 3.4 控制任务优先级

LiteOS-M内核支持动态设置任务的优先级,提供了一些操作。

3.4.1 设置指定任务的优先级LOS_TaskPriSet

支持设置指定任务Id的优先级,也支持对当前运行任务进行优先级设置。⑴处开始,做些基础校验,包含检验传入的优先级参数taskPrio,指定任务的Id,任务是否未创建等,如果没有通过参数校验,则返回错误码。⑵处调用函数设置任务优先级,稍后分析该函数。如果任务处于就绪状态或者运行状态,则会执行⑶主动触发任务调度。

LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT32 LOS_TaskPriSet(UINT32 taskID, UINT16 taskPrio) {      BOOL isReady = FALSE;     UINTPTR intSave;     LosTaskCB *taskCB = NULL;     UINT16 tempStatus; ⑴  if (taskPrio > OS_TASK_PRIORITY_LOWEST) {          return LOS_ERRNO_TSK_PRIOR_ERROR;     }     if (taskID == g_idleTaskID) {          return LOS_ERRNO_TSK_OPERATE_IDLE;     }     if (taskID == g_swtmrTaskID) {          return LOS_ERRNO_TSK_OPERATE_SWTMR;     }     if (OS_CHECK_TSK_PID_NOIDLE(taskID)) {          return LOS_ERRNO_TSK_ID_INVALID;     }     taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);     intSave = LOS_IntLock();     tempStatus = taskCB->taskStatus;     if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {          LOS_IntRestore(intSave);         return LOS_ERRNO_TSK_NOT_CREATED;     } ⑵  isReady = OsSchedModifyTaskSchedParam(taskCB, taskPrio);     LOS_IntRestore(intSave);     if (isReady) {  ⑶      LOS_Schedule();     }     return LOS_OK; } 

 接下来,我们分析下函数OsSchedModifyTaskSchedParam()。⑴处如果任务处于就绪状态,需要先出队设置优先级,然后入队就绪队列。如果非就绪状态,可以直接执行⑵处语句修改任务优先级。如果任务正在运行,需要返回TRUE,标记下需要任务调度。

BOOL OsSchedModifyTaskSchedParam(LosTaskCB *taskCB, UINT16 priority) {      if (taskCB->taskStatus & OS_TASK_STATUS_READY) {  ⑴      OsSchedTaskDeQueue(taskCB);         taskCB->priority = priority;         OsSchedTaskEnQueue(taskCB);         return TRUE;     } ⑵  taskCB->priority = priority;     OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_TASK_PRIMODIFY, taskCB, taskCB->priority);     if (taskCB->taskStatus & OS_TASK_STATUS_RUNNING) {          return TRUE;     }     return FALSE; } 

 3.4.2 获取指定任务的优先级LOS_TaskPriGet

获取指定任务的优先级LOS_TaskPriGet()代码比较简单,⑴处如果任务编号无效,返回错误码。⑵处如果任务未创建返回错误码。如果参数校验通过,执行⑶获取任务的优先级数值。

LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT16 LOS_TaskPriGet(UINT32 taskID) {      UINTPTR intSave;     LosTaskCB *taskCB = NULL;     UINT16 priority; ⑴  if (OS_CHECK_TSK_PID_NOIDLE(taskID)) {          return (UINT16)OS_INVALID;     }     taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);     intSave = LOS_IntLock(); ⑵  if (taskCB->taskStatus & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {          LOS_IntRestore(intSave);         return (UINT16)OS_INVALID;     } ⑶  priority = taskCB->priority;     LOS_IntRestore(intSave);     return priority; } 

 3.5 任务阻塞和唤醒

最后,我们分析下函数OsSchedTaskWait()和OsSchedTaskWake(),这2个函数定义在文件kernel\src\los_sched.c中。任务在申请互斥锁、信号量、出入队列、读写事件时,都可能导致任务进入阻塞状态,对应地也需要任务唤醒重新进入就绪队列状态。这2个函数就负责任务的阻塞和唤醒,我们分析下他们的代码。

3.5.1 任务阻塞

我们分析下任务阻塞的函数OsSchedTaskWait(),需要2个参数:LOS_DL_LIST *list是互斥锁等资源的阻塞链表,阻塞的任务会挂这个链表里;UINT32 ticks是任务阻塞的时间。分析下具体代码:

⑴获取正在请求互斥锁等资源的当前任务,⑵设置任务状态为阻塞状态。⑶把任务插入互斥锁等资源的阻塞链表的尾部。⑷如果不是永久阻塞等待,任务的状态还需要设置为:

VOID OsSchedTaskWait(LOS_DL_LIST *list, UINT32 ticks) {  ⑴  LosTaskCB *runTask = g_losTask.runTask; ⑵  runTask->taskStatus |= OS_TASK_STATUS_PEND; ⑶  LOS_ListTailInsert(list, &runTask->pendList);     if (ticks != LOS_WAIT_FOREVER) {  ⑷      runTask->taskStatus |= OS_TASK_STATUS_PEND_TIME;         runTask->waitTimes = ticks;     } } 

 3.5.2 任务唤醒

我们分析下任务唤醒的函数OsSchedTaskWake(),需要1个参数:LosTaskCB *resumedTask是需要唤醒的任务;任务唤醒函数会从阻塞链表里删除并加入就绪队列,下面分析下具体代码:

⑴把要唤醒的任务从所在的阻塞队列中删除,然后更改状态不再为阻塞状态。⑵如果任务不是永久等待,需要从定时器排序链表中删除,并设置状态不再是等待超时。⑶如果任务是阻塞状态,改为就绪状态并加入就绪队列。

VOID OsSchedTaskWake(LosTaskCB *resumedTask) {  ⑴  LOS_ListDelete(&resumedTask->pendList);     resumedTask->taskStatus &= ~OS_TASK_STATUS_PEND; ⑵  if (resumedTask->taskStatus & OS_TASK_STATUS_PEND_TIME) {          OsDeleteSortLink(&resumedTask->sortList, OS_SORT_LINK_TASK);         resumedTask->taskStatus &= ~OS_TASK_STATUS_PEND_TIME;     } ⑶  if (!(resumedTask->taskStatus & OS_TASK_STATUS_SUSPEND)) {          OsSchedTaskEnQueue(resumedTask);     } } 

 小结

本文带领大家一起剖析了鸿蒙轻内核任务模块的源代码,包含任务模块的结构体,任务初始化过程源代码,任务常用操作的源代码。后续也会陆续推出更多的分享文章,敬请期待。

想了解更多内容,请访问:

和华为官方合作共建的鸿蒙技术社区

https://harmonyos.51cto.com

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