论坛原始地址（持续更新）：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=93149
第8章 RTX5任务优先级分配和修改
本章节主要为大家讲解RTX5任务优先级设置的注意事项，任务优先级的分配方案及其相关的一个例子，内容相对比较简单。
8.1 任务优先级设置注意事项
8.2 任务优先级分配方案
8.3 任务优先级设置函数osThreadSetPriority
8.4 任务优先级获取函数osThreadGetPriority
8.5 实验例程说明
8.6 总结
8.1 RTX5支持的优先级设置
RTX5操作系统支持的优先级设置如下：
代码语言：javascript复制/// Priority values.
typedef enum {
osPriorityNone = 0, ///< No priority (not initialized).
osPriorityIdle = 1, ///< Reserved for Idle thread.
osPriorityLow = 8, ///< Priority: low
osPriorityLow1 = 8 1, ///< Priority: low 1
osPriorityLow2 = 8 2, ///< Priority: low 2
osPriorityLow3 = 8 3, ///< Priority: low 3
osPriorityLow4 = 8 4, ///< Priority: low 4
osPriorityLow5 = 8 5, ///< Priority: low 5
osPriorityLow6 = 8 6, ///< Priority: low 6
osPriorityLow7 = 8 7, ///< Priority: low 7
osPriorityBelowNormal = 16, ///< Priority: below normal
osPriorityBelowNormal1 = 16 1, ///< Priority: below normal 1
osPriorityBelowNormal2 = 16 2, ///< Priority: below normal 2
osPriorityBelowNormal3 = 16 3, ///< Priority: below normal 3
osPriorityBelowNormal4 = 16 4, ///< Priority: below normal 4
osPriorityBelowNormal5 = 16 5, ///< Priority: below normal 5
osPriorityBelowNormal6 = 16 6, ///< Priority: below normal 6
osPriorityBelowNormal7 = 16 7, ///< Priority: below normal 7
osPriorityNormal = 24, ///< Priority: normal
osPriorityNormal1 = 24 1, ///< Priority: normal 1
osPriorityNormal2 = 24 2, ///< Priority: normal 2
osPriorityNormal3 = 24 3, ///< Priority: normal 3
osPriorityNormal4 = 24 4, ///< Priority: normal 4
osPriorityNormal5 = 24 5, ///< Priority: normal 5
osPriorityNormal6 = 24 6, ///< Priority: normal 6
osPriorityNormal7 = 24 7, ///< Priority: normal 7
osPriorityAboveNormal = 32, ///< Priority: above normal
osPriorityAboveNormal1 = 32 1, ///< Priority: above normal 1
osPriorityAboveNormal2 = 32 2, ///< Priority: above normal 2
osPriorityAboveNormal3 = 32 3, ///< Priority: above normal 3
osPriorityAboveNormal4 = 32 4, ///< Priority: above normal 4
osPriorityAboveNormal5 = 32 5, ///< Priority: above normal 5
osPriorityAboveNormal6 = 32 6, ///< Priority: above normal 6
osPriorityAboveNormal7 = 32 7, ///< Priority: above normal 7
osPriorityHigh = 40, ///< Priority: high
osPriorityHigh1 = 40 1, ///< Priority: high 1
osPriorityHigh2 = 40 2, ///< Priority: high 2
osPriorityHigh3 = 40 3, ///< Priority: high 3
osPriorityHigh4 = 40 4, ///< Priority: high 4
osPriorityHigh5 = 40 5, ///< Priority: high 5
osPriorityHigh6 = 40 6, ///< Priority: high 6
osPriorityHigh7 = 40 7, ///< Priority: high 7
osPriorityRealtime = 48, ///< Priority: realtime
osPriorityRealtime1 = 48 1, ///< Priority: realtime 1
osPriorityRealtime2 = 48 2, ///< Priority: realtime 2
osPriorityRealtime3 = 48 3, ///< Priority: realtime 3
osPriorityRealtime4 = 48 4, ///< Priority: realtime 4
osPriorityRealtime5 = 48 5, ///< Priority: realtime 5
osPriorityRealtime6 = 48 6, ///< Priority: realtime 6
osPriorityRealtime7 = 48 7, ///< Priority: realtime 7
osPriorityISR = 56, ///< Reserved for ISR deferred thread.
osPriorityError = -1, ///< System cannot determine priority or illegal priority.
osPriorityReserved = 0x7FFFFFFF ///< Prevents enum down-size compiler optimization.
} osPriority_t;大家设置任务优先级的时候需要调用这些指定的优先级，其中osPriorityIdle是最低优先级，供空闲任务使用，而osPriorityRealtime7是最高优先级。
8.2 任务优先级分配方案
对于初学者，有时候会纠结任务优先级设置为多少合适，因为任务优先级设置多少是没有标准的。对于这个问题，RTX5有一个推荐的设置标准，任务优先级设置推荐方式如下图8.1所示：
图8.1 任务优先级分配方案
- IRQ任务：IRQ任务是指通过中断服务程序进行触发的任务，此类任务应该设置为所有任务里面优先级最高的。
- 高优先级后台任务：比如按键检测，触摸检测，USB消息处理，串口消息处理等，都可以归为这一类任务。
- 低优先级的时间片调度任务：比如emWin的界面显示，LED数码管的显示等不需要实时执行的都可以归为这一类任务。实际应用中用户不必拘泥于将这些任务都设置为优先级1的同优先级任务，可以设置多个优先级，只需注意这类任务不需要高实时性。
- 空闲任务：空闲任务是系统任务。
- 特别注意：IRQ任务和高优先级任务必须设置为阻塞式（调用消息等待或者延迟等函数即可），只有这样高优先级任务才会释放CPU的使用权，从低优先级任务才有机会得到执行。
这里的优先级分配方案是RTX操作系统推荐的一种方式，实际项目也可以不采用这种方法。调试出适合项目需求的才是最好的。
8.3 任务优先级设置函数osThreadSetPriority
函数原型：
osStatus_t osThreadSetPriority(osThreadId_t thread_id,
osPriority_t priority )
函数描述：
此函数用于修改任务的优先级。
函数参数：
1、 第1个参数填任务的ID。
2、 第2个参数是任务优先级。
3、 返回值：
- osOK: 任务优先级修改成功。
- osErrorParameter: 任务ID是NULL或者优先级无效。
- osErrorResource: 任务处于无效状态。
- osErrorISR: 此函数不可以在中断服务程序里面调用。
使用举例：
代码语言：javascript复制/*
**********************************************************************************************************
变量
**********************************************************************************************************
*/
static uint64_t AppTaskUserIFStk[512/8]; /* 任务栈 */
/* 任务句柄 */
OS_TID HandleTaskUserIF = NULL;
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskChangePrio
* 功能说明: 修改任务优先级
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskDelete (void)
{
HandleTaskUserIF = os_tsk_create_user(AppTaskUserIF, /* 任务函数 */
1, /* 任务优先级 */
&AppTaskUserIFStk, /* 任务栈 */
sizeof(AppTaskUserIFStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */
if(os_tsk_prio(HandleTaskLED, 3) == OS_R_OK)
{
printf("任务AppTaskLED优先级修改成功rn");
}
else
{
printf("任务AppTaskLED优先级修改失败rn");
}
}8.4 任务优先级获取函数osThreadGetPriority
函数原型：
osPriority_t osThreadGetPriority (osThreadId_t thread_id )
函数描述：
此函数用于获取任务的优先级。
函数参数：
1、 第1个参数填任务的ID。
2、 返回值：
- 正常情况下，可以返回任务优先级。
- osPriorityError 任务优先级无法确定或者非法的，如果是在中断服务程序里面调用此函数也返回错误。
使用举例：
代码语言：javascript复制/*
**********************************************************************************************************
变量
**********************************************************************************************************
*/
static uint64_t AppTaskUserIFStk[512/8]; /* 任务栈 */
/* 任务句柄 */
OS_TID HandleTaskUserIF = NULL;
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskChangePrio
* 功能说明: 修改任务优先级
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskDelete (void)
{
HandleTaskUserIF = os_tsk_create_user(AppTaskUserIF, /* 任务函数 */
1, /* 任务优先级 */
&AppTaskUserIFStk, /* 任务栈 */
sizeof(AppTaskUserIFStk)); /* 任务栈大小，单位字节数 */
if(os_tsk_prio(HandleTaskLED, 3) == OS_R_OK)
{
printf("任务AppTaskLED优先级修改成功rn");
}
else
{
printf("任务AppTaskLED优先级修改失败rn");
}
}8.5 实验例程说明
配套例子：
V5-404_RTX5 Task Priority
实验目的：
- 学习RTX的任务优先级设置。
实验内容：
- K1键按下，设置任务优先级为osPriorityHigh。
- K2键按下，设置任务优先级为osPriorityHigh2。
- 各个任务实现的功能如下：
AppTaskUserIF任务 : 按键消息处理。
AppTaskLED任务 : LED闪烁。
AppTaskMsgPro任务 : 消息处理。
AppTaskStart任务 : 启动任务，也是最高优先级任务，这里实现按键扫描。
osRtxTimerThread任务 : 定时器任务，暂未使用。
串口打印信息：
波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。
RTX配置：
RTX配置向导详情如下：
System Configuration
- Global Dynamic Memory size
全局动态内存，这里设置为32KB。
- Kernel Tick Frequency
系统时钟节拍，这里设置为1KHz。
Thread Configuration
- Default Thread Stack size
默认的任务栈大小，这里设置为1024字节
RTX5任务调试信息：
程序设计：
任务栈大小分配：
全部独立配置，没有使用RTX5默认配置：
代码语言：javascript复制/*
**********************************************************************************************************
变量
**********************************************************************************************************
*/
/* 任务的属性设置 */
const osThreadAttr_t ThreadStart_Attr =
{
/* 未使用 */
// .cb_mem = &worker_thread_tcb_1,
// .cb_size = sizeof(worker_thread_tcb_1),
// .stack_mem = &worker_thread_stk_1[0],
// .stack_size = sizeof(worker_thread_stk_1),
// .priority = osPriorityAboveNormal,
// .tz_module = 0
.name = "osRtxStartThread",
.attr_bits = osThreadDetached,
.priority = osPriorityHigh4,
.stack_size = 2048,
};
const osThreadAttr_t ThreadMsgPro_Attr =
{
.name = "osRtxMsgProThread",
.attr_bits = osThreadDetached,
.priority = osPriorityHigh3,
.stack_size = 1024,
};
const osThreadAttr_t ThreadLED_Attr =
{
.name = "osRtxLEDThread",
.attr_bits = osThreadDetached,
.priority = osPriorityHigh2,
.stack_size = 512,
};
const osThreadAttr_t ThreadUserIF_Attr =
{
.name = "osRtxThreadUserIF",
.attr_bits = osThreadDetached,
.priority = osPriorityHigh1,
.stack_size = 1024,
};系统栈大小分配：
RTX5初始化：
代码语言：javascript复制/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: 标准c程序入口。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
int main (void)
{
/* HAL库，MPU，Cache，时钟等系统初始化 */
System_Init();
/* 内核开启前关闭HAL的时间基准 */
HAL_SuspendTick();
/* 内核初始化 */
osKernelInitialize();
/* 创建启动任务 */
ThreadIdStart = osThreadNew(AppTaskStart, NULL, &ThreadStart_Attr);
/* 开启多任务 */
osKernelStart();
while(1);
}RTX5任务创建：
代码语言：javascript复制/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskCreate
* 功能说明: 创建应用任务
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate (void)
{
ThreadIdTaskMsgPro = osThreadNew(AppTaskMsgPro, NULL, &ThreadMsgPro_Attr);
ThreadIdTaskLED = osThreadNew(AppTaskLED, NULL, &ThreadLED_Attr);
ThreadIdTaskUserIF = osThreadNew(AppTaskUserIF, NULL, &ThreadUserIF_Attr);
}四个RTX任务的实现：
代码语言：javascript复制/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskUserIF
* 功能说明: 按键消息处理
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
* 优 先 级: osPriorityHigh1 (数值越小优先级越低，这个跟uCOS相反)
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskUserIF(void *argument)
{
uint8_t ucKeyCode;
while(1)
{
ucKeyCode = bsp_GetKey();
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
/* K1键按下，设置任务优先级为osPriorityHigh */
case KEY_DOWN_K1:
printf("K1键按下，设置任务 HandleTaskLED的优先级为osPriorityHighrn");
osThreadSetPriority(ThreadIdTaskLED, osPriorityHigh);
printf("任务ThreadIdTaskLED的优先级 = %drn",osThreadGetPriority(ThreadIdTaskLED));
break;
/* K2键按下，设置任务优先级为osPriorityHigh2 */
case KEY_DOWN_K2:
printf("K2键按下，设置任务 HandleTaskLED的优先级为osPriorityHigh2rn");
osThreadSetPriority(ThreadIdTaskLED, osPriorityHigh2);
printf("任务ThreadIdTaskLED的优先级 = %drn", osThreadGetPriority(ThreadIdTaskLED));
break;
/* 其他的键值不处理 */
default:
break;
}
}
osDelay(20);
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskLED
* 功能说明: LED闪烁。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
* 优 先 级: osPriorityHigh2
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskLED(void *argument)
{
const uint16_t usFrequency = 200; /* 延迟周期 */
uint32_t tick;
/* 获取当前时间 */
tick = osKernelGetTickCount();
while(1)
{
bsp_LedToggle(2);
/* 相对延迟 */
tick = usFrequency;
osDelayUntil(tick);
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskMsgPro
* 功能说明: 消息处理，暂时未用到。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
* 优 先 级: osPriorityHigh3
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskMsgPro(void *argument)
{
while(1)
{
osDelay(10);
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: AppTaskStart
* 功能说明: 启动任务，这里用作BSP驱动包处理。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
* 优 先 级: osPriorityHigh4
*********************************************************************************************************
*/
void AppTaskStart(void *argument)
{
const uint16_t usFrequency = 1; /* 延迟周期 */
uint32_t tick;
/* 初始化外设 */
HAL_ResumeTick();
bsp_Init();
/* 创建任务 */
AppTaskCreate();
/* 获取当前时间 */
tick = osKernelGetTickCount();
while(1)
{
/* 需要周期性处理的程序，对应裸机工程调用的SysTick_ISR */
bsp_ProPer1ms();
/* 相对延迟 */
tick = usFrequency;
osDelayUntil(tick);
}
}8.6 总结
本章节内容相对比较容易，重点是学习任务优先级分配方案，随着后面的学习，初学者需要慢慢积累这方面的经验。
