FreeRTOS如何減少RAM占用空間并加快執(zhí)行速度?
作者:strongerHuang
微信公眾號(hào):strongerHuang
之前分享了《FreeRTOS V10.4.0更新了哪些功能?》,今天就來(lái)詳細(xì)講述其中的一個(gè)知識(shí)點(diǎn):FreeRTOS的直接任務(wù)(消息)通知,這樣做的目的就是減少RAM占用空間并加快執(zhí)行速度。
一、寫(xiě)在前面
幾乎所有RTOS操作系統(tǒng)都提供了隊(duì)列和信號(hào)量的功能,對(duì)于大部分新手來(lái)說(shuō),使用隊(duì)列和信號(hào)量是必備技能。
但是,在大多數(shù)情況下,他們都是使用“中介對(duì)象”進(jìn)行通信,而并非“直接任務(wù)消息”通信。
通過(guò)“中介對(duì)象”進(jìn)行通信,每一組隊(duì)列或信號(hào)量都會(huì)分配一段內(nèi)存(消息緩沖區(qū)和流緩沖區(qū))。就存在一個(gè)問(wèn)題,如果隊(duì)列或信號(hào)量比較多,勢(shì)必造成更大的內(nèi)存開(kāi)支。
但是,如果通過(guò)本文說(shuō)的“直接消息”通信,會(huì)節(jié)約很多內(nèi)存。
QueueHandle_t xQueue;
xQueue = xQueueCreate(10, sizeof( /* 長(zhǎng)度 */ ) );
大家可以算一下這個(gè)“中介對(duì)象”會(huì)占用多少RAM空間?
通過(guò)一個(gè)代碼示意圖理解中介對(duì)象通信:
從FreeRTOS V10.4.0開(kāi)始,每個(gè)任務(wù)都有一系列通知。每個(gè)通知都包含一個(gè)32位值和一個(gè)布爾狀態(tài),它們一起僅消耗5個(gè)字節(jié)的RAM。
就像任務(wù)可以阻止二進(jìn)制信號(hào)量等待該信號(hào)量變?yōu)椤翱捎谩币粯?,任?wù)可以阻止通知以等待該通知的狀態(tài)變?yōu)椤按幚怼?。同樣,就像任?wù)可以阻止計(jì)數(shù)信號(hào)量以等待該信號(hào)量的計(jì)數(shù)變?yōu)榉橇阋粯?,任?wù)可以阻止通知以等待該通知的值變?yōu)榉橇恪O旅娴牡谝粋€(gè)示例演示了這種情況。
通知不僅可以傳達(dá)事件,還可以通過(guò)多種方式傳達(dá)數(shù)據(jù)。
https://www.freertos.org/RTOS-task-notification-API.html
僅當(dāng)只有一個(gè)任務(wù)可以作為事件的接收者時(shí),才可以使用RTOS任務(wù)通知。但是,在大多數(shù)實(shí)際使用情況下都可以滿(mǎn)足此條件,例如中斷使執(zhí)行任務(wù)處理的任務(wù)中斷時(shí),該任務(wù)將處理該中斷接收的數(shù)據(jù)。
僅在使用RTOS任務(wù)通知代替隊(duì)列的情況下:接收任務(wù)可以在“阻塞”狀態(tài)下等待通知(因此不占用任何CPU時(shí)間),而發(fā)送任務(wù)不能在“阻塞”狀態(tài)下等待消息。如果發(fā)送無(wú)法立即完成,則發(fā)送完成。
/*?main()?創(chuàng)建的兩個(gè)任務(wù)的原型?*/
static void prvTask1( void *pvParameters );
static void prvTask2( void *pvParameters );
/*?處理由main()?創(chuàng)建的任務(wù)的句柄?*/
static TaskHandle_t xTask1 = NULL, xTask2 = NULL;
/*?創(chuàng)建兩個(gè)任務(wù),來(lái)回發(fā)送通知,然后啟動(dòng)RTOS調(diào)度程序?*/
void main( void )
{
xTaskCreate( prvTask1, “Task1”, 200, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xTask1 );
xTaskCreate( prvTask2, “Task2”, 200, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xTask2 );
vTaskStartScheduler();
}
/*———————————————————–*/
/*?prvTask1()?使用API的“索引”版本?*/
static void prvTask1( void *pvParameters )
{
for( ;; )
{
/* 發(fā)送通知到prvTask2() ,使其脫離“已阻止”狀態(tài)。*/
xTaskNotifyGiveIndexed( xTask2, 0 );
????????/*?阻止等待prvTask2()?通知此任務(wù)?*/
ulTaskNotifyTakeIndexed( 0, pdTRUE, portMAX_DELAY );
}
}
/*———————————————————–*/
/* prvTask2()使用API的原始版本(不帶“索引”) */
static void prvTask2( void *pvParameters )
{
for( ;; )
{
????????/*?等待prvTask1()通知此任務(wù) */
ulTaskNotifyTake( pdTRUE, portMAX_DELAY );
????????/*?向prvTask1()發(fā)送通知,使它退出“已阻止”狀態(tài)?*/
xTaskNotifyGive( xTask1 );
}
}
https://www.freertos.org/2020/09/decrease-ram-footprint-and-accelerate-execution-with-freertos-notifications.html
長(zhǎng)按前往圖中包含的公眾號(hào)關(guān)注
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