任务的调度机制(核心是链表)！！！

使用链表来管理任务

在我前面写的FreeRTOS任务(深入到源码进行分析)，我创建了三个任务，他们的优先级都是一样的，所以他们在FreeRTOS中是轮流执行的，实际上，根据不同的需求，会创建出不同优先级的任务，有些任务的优先级高，就会优先执行，只要优先级任务处于就绪状态之下，低优先级的任务就永远无法执行。有很多任务都想运行，优先级各不相同，怎么管理它们？

 在task.c文件下面，创建了很多的链表，如图：

每个优先级，都有一个就绪链表：pxReadyTasksLists[优先级]，

任务被创建时，要使用prvAddNewTaskToReadyList()来把它放入对应的就绪链表，调用过程为：

xTaskCreate
    prvAddNewTaskToReadyList
    	listINSERT_END( &( pxReadyTasksLists[ ( pxTCB )->uxPriority ] ), &( ( pxTCB )->xStateListItem ) );

 使用链表来理解调度机制

第1个任务是谁？

最高优先级的ready list里最后一个创建的任务：

这里可以解释，为什么在任务进行调度之前，相等优先级以及该优先级是最高优先级的情况下，后创建的任务会先运行，因为pxCurrentTCB->uxPriority <= pxNewTCB->uxPriority,等于状态下pxCurrentTCB也会指向新创建的任务（后创建的任务）。

 抢占

最高优先级的ready list里的第1个任务永远可以即刻执行：

 使用链表和Tick来理解时间片轮转

FreeRTOS的任务轮转时：每个任务运行一个Tick。一个Tick有多大，我们可以在FreeRTOSConfig.h中找到。

在FreeRTOS中，用于配置时钟节拍频率和任务调度行为的宏通常包含在FreeRTOSConfig.h文件中。以下是一些常见的宏定义，用于配置FreeRTOS的行为：

1. configTICK_RATE_HZ：用于设置时钟节拍的频率，即每秒钟的时钟节拍数。
2. configUSE_PREEMPTION：用于启用或禁用抢占式调度。
3. configUSE_TIME_SLICING：用于启用或禁用时间片轮转调度。
4. configMAX_PRIORITIES：用于设置系统支持的最大任务优先级数量。

这些宏定义可以根据你的需求进行配置，以定制化FreeRTOS的行为和任务调度机制。你可以在FreeRTOSConfig.h文件中找到这些宏定义，并根据需要进行修改。

 任务状态的切换(链表+Tick)

任务状态切换图 ：

Ready:就绪状态

Blocked：阻塞状态

Suspended:挂起状态 

在FreeRTOS中，任务的状态可以分为几种，包括就绪状态（Ready）、阻塞状态（Blocked）和挂起状态（Suspended）。这些状态对应了不同的任务链表，这些链表在FreeRTOS内核中用于管理任务的调度和状态转换。

1. Ready状态（就绪状态）的任务存储在就绪任务列表（Ready List）中。这个列表包含了所有已经准备好运行，但还未被调度执行的任务。

2. Blocked状态（阻塞状态）的任务存储在阻塞任务列表（Blocked List）中。这个列表包含了由于某种原因而无法立即执行的任务，比如等待某个事件发生或者等待某个资源的释放。

3. Suspended状态（挂起状态）的任务通常不会存储在特定的链表中，因为挂起状态的任务已经被暂时停止，不参与调度。它们的状态信息通常会以其他方式进行管理，比如在任务控制块中进行标记。

通过这些链表，FreeRTOS可以有效地管理任务的状态转换和调度，确保任务按照预期的方式执行。

总结：

链表在任务调度中起着至关重要的作用，对任务的管理和调度都有着重要的影响。以下是链表在任务调度中的作用和影响的总结：

1. 任务状态管理：链表用于存储不同状态的任务，如就绪状态、阻塞状态等。通过将任务按照状态存储在不同的链表中，操作系统可以高效地管理和调度任务。

2. 调度算法实现：操作系统根据不同的调度算法（如优先级调度、时间片轮转调度等）从任务链表中选择下一个要执行的任务。链表提供了数据结构来组织和管理这些任务，以便调度器能够快速找到合适的任务进行调度。

3. 任务状态转换：任务在不同状态之间转换时，需要移动到不同的链表中。例如，一个任务从就绪状态变为阻塞状态时，需要从就绪任务列表中移除并加入到阻塞任务列表中。链表提供了数据结构来支持这种状态转换操作。

4. 系统性能影响：链表的设计和实现会影响任务调度的效率和系统性能。良好设计的链表数据结构可以提高调度器的效率，减少任务切换的开销，并促进系统的稳定运行。

综上所述，链表在任务调度中扮演着关键的角色，通过有效地管理任务的状态和调度顺序，帮助操作系统实现高效的任务调度和管理。知道了链表和任务调度的关系，在后续的学习中将会如虎添翼，让你对FreeRTOS的底层掌握更进一步。