什么叫多任務(wù)系統(tǒng) FreeRTOS任務(wù)管理

回想一下我們以前在使用 51、AVR、STM32 單片機(jī)裸機(jī)（未使用系統(tǒng)）的時(shí)候一般都是在main 函數(shù)里面用while（1）做一個(gè)大循環(huán)來完成所有的處理，即應(yīng)用程序是一個(gè)無限的循環(huán)，循環(huán)中調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)完成所需的處理。有時(shí)候我們也需要中斷中完成一些處理。相對于多任務(wù)系統(tǒng)而言，這個(gè)就是單任務(wù)系統(tǒng)，也稱作前后臺系統(tǒng)，中斷服務(wù)函數(shù)作為前臺程序，大循環(huán)while（1）作為后臺程序，如圖所示：

前后臺系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性差，前后臺系統(tǒng)各個(gè)任務(wù)（應(yīng)用程序）都是排隊(duì)等著輪流執(zhí)行，不管你這個(gè)程序現(xiàn)在有多緊急，沒輪到你就只能等著！相當(dāng)于所有任務(wù)（應(yīng)用程序）的優(yōu)先級都是一樣的。但是前后臺系統(tǒng)簡單啊，資源消耗也少?。≡谏晕⒋笠稽c(diǎn)的嵌入式應(yīng)用中前后臺系統(tǒng)就明顯力不從心了，此時(shí)就需要多任務(wù)系統(tǒng)出馬了。

多任務(wù)系統(tǒng)會把一個(gè)大問題（應(yīng)用）“分而治之”，把大問題劃分成很多個(gè)小問題，逐步的把小問題解決掉，大問題也就隨之解決了，這些小問題可以單獨(dú)的作為一個(gè)小任務(wù)來處理。這些小任務(wù)是并發(fā)處理的，注意，并不是說同一時(shí)刻一起執(zhí)行很多個(gè)任務(wù)，而是由于每個(gè)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間很短，導(dǎo)致看起來像是同一時(shí)刻執(zhí)行了很多個(gè)任務(wù)一樣。多個(gè)任務(wù)帶來了一個(gè)新的問題，究竟哪個(gè)任務(wù)先運(yùn)行，哪個(gè)任務(wù)后運(yùn)行呢？完成這個(gè)功能的東西在RTOS 系統(tǒng)中叫做任務(wù)調(diào)度器。不同的系統(tǒng)其任務(wù)調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)方法也不同，比如 FreeRTOS是一個(gè)搶占式的實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)，那么其任務(wù)調(diào)度器也是搶占式的，運(yùn)行過程如圖所示：

高優(yōu)先級的任務(wù)可以打斷低優(yōu)先級任務(wù)的運(yùn)行而取得 CPU的使用權(quán)，這樣就保證了那些緊急任務(wù)的運(yùn)行。這樣我們就可以為那些對實(shí)時(shí)性要求高的任務(wù)設(shè)置一個(gè)很高的優(yōu)先級，比如自動駕駛中的障礙物檢測任務(wù)等。高優(yōu)先級的任務(wù)執(zhí)行完成以后重新把CPU 的使用權(quán)歸還給低優(yōu)先級的任務(wù)，這個(gè)就是搶占式多任務(wù)系統(tǒng)的基本原理。