前言

这个任务调度模块的实现是形成于毕设项目中的，用在STM32中，断断续续跨度2个月实现了一些基本功能，可能后面再做其他项目时会一点点完善起来，也会多学习相关知识来强化模块的实用性和高效性，毕竟用自己自主实现出来的功能还是蛮舒心的。

任务调度模式结构

整体上的结构属于线性结构，结合链表和定时器来实现，我使用的是sysTick这个滴答时钟，1ms的频率，功能比较简单，容易理解。

分片

分片的模式，主要体现在函数分片和时间分片在我之前就有使用在函数中，主要的思路是，把函数功能切片，分为几个小部分，每次执行时按次序执行小部分，对于没有时序要求的函数来说，可以把一个占用CPU大的功能分摊开来实现，从而避免有些地方耗时长的问题。对于时间分片，其实就是定时器的一种应用，实际上，函数分片在执行的时候已经是一种时间分片了，不过现在加上人为的控制在里面了。  下面是函数分片的一般结构：

(资料图片仅供参考)

void func(char *fos,...){    static char step=0;//顺序控制变量，自由度比较高，可乱序，可循环，可延迟执行    switch(step){        case 0:{            //...            step++;            break;        }        case 1:{            //...            step++;            break;        }        //...        default:{            //step++;//可以借助default实现延时的效果，即跳过几次空白step            break;        }    }    return;}

其中添加的参数变量*fos是必要的，因为就是通过传入每个任务的这个标志位来判断是否运行结束,而其他的参数，就得基于具体任务做不一样的处理了。

轮询运行框图

可以看到这个框图是一个头尾相连的闭环结构，从头节点依次运行到尾节点后再从头循环往复执行下去。

轮询函数

void loop_task(void){static Task_Obj *tasknode;tasknode=task_curnode->next;//repoint the curnode to the nextif(tasknode==NULL){//tasknode is null,only the headnode have the attrreturn;//express the task space is none}else if(tasknode->task_type==TYPE_HEAD){//tasknode is headnodetask_curnode=tasknode;return;}else{if(tasknode->run_type == RUN_WAIT){            //等待型任务，通过ready标志来确定是否执行，否则就跳过if(!tasknode->ready){if(task_curnode->next !=NULL){task_curnode=task_curnode->next;return;}}}if(tasknode->task_status==STATUS_INIT){tasknode->tickstart=HAL_GetTick();//获取ticktasknode->task_status=STATUS_RUN;}else if(tasknode->task_status==STATUS_RUN){if((HAL_GetTick() - tasknode->tickstart) > (uint32_t)tasknode->task_tick){tasknode->task_name(&(tasknode->task_fos));//run the step task,transfer the fostasknode->tickstart+=(uint32_t)tasknode->task_tick;//update the tickstart}}}if(tasknode->task_fos==FOS_FLAG){tasknode->ready=0;if(tasknode->waittask!=NULL){            //置位该任务绑定的等待的任务准备运行标志位，标识可以准备运行了tasknode->waittask->ready=1;}        //运行结束就删掉该任务delete_task(tasknode);}else if(tasknode->task_fos==FOC_FLAG){        //循环运行该任务tasknode->task_status=STATUS_INIT;//continue running from starttasknode->task_fos=0;//RESET fos}if(task_curnode->next !=NULL){if(task_curnode->next->run_type==RUN_FORCE) return;//force-type"s taskelse task_curnode=task_curnode->next;}}

其中有几个运行态和标志位

#define FOS_FLAG 99//运行结束标志#define FOC_FLAG 100//运行结束后再次执行，相当于循环运行#define TYPE_NOMAL 0//标识一般任务类型#define TYPE_HEAD 1//标识头任务类型#define TYPE_END 2//标识尾任务类型#define RUN_NORMAL 0//一般轮询模式#define RUN_FORCE 1//强制运行该任务，运行结束才继续下一个任务#define RUN_WAIT 2//等待指定的任务结束，才可以被运行#define STATUS_INIT 0//任务的准备阶段，用于获取起始时间#define STATUS_RUN 1//任务运行阶段#define STATUS_UNVAILED 2//无效状态

运行时对时间间隔tick的把握还有点问题，这个等待后面有机会优化下。

调度实现任务链表结构

typedef struct TASK_CLASS{void (*task_name)(char *taskfos,...);//任务函数int task_tick;//任务的时间分片间隔uint32_t tickstart;//起始时间点，每次执行完须加上一个tickchar task_fos;//运行结束标志char task_type;//任务类型变量char task_status;//任务状态char run_type;//运行状态char ready;//准备运行标志位struct TASK_CLASS *next;//下一任务struct TASK_CLASS *waittask;//等待执行的任务} Task_Obj;

添加任务

add_task

void add_task(void (*taskname)(char *,...),int tasktick,int runtype){//可变参,这里未做处理Task_Obj *tasknode,*tmpnode;char i;tasknode = (Task_Obj*)malloc(sizeof(Task_Obj));tasknode->task_name=taskname;tasknode->task_tick=tasktick;tasknode->task_fos=0;tasknode->task_status=STATUS_INIT;//initial statustasknode->task_type=TYPE_END; //set the new node to endnodetasknode->run_type=runtype;tasknode->next=&task_headnode;//the endnode point to the headnodetmpnode=&task_headnode;if(task_num==0){tmpnode->next=tasknode;task_num++;return;}for(i=0;inext;//reach the endnode}tmpnode->task_type=TYPE_NOMAL;//turn the last endnode to the normal nodetmpnode->next=tasknode;task_num++;}

add_wait_task

void add_wait_task(void (*taskname)(char *),void (*waitname)(char *),int tasktick){Task_Obj *tmpnode,*tasknode;char i,pos;tmpnode=&task_headnode;for(i=0;inext;//reach the endnodeif(tmpnode->task_name==taskname){pos=i;//获取要等待任务的位置break;}}tasknode = (Task_Obj*)malloc(sizeof(Task_Obj));tasknode->task_name=waitname;tasknode->task_tick=tasktick;tasknode->task_fos=0;tasknode->task_status=STATUS_INIT;//initial statustasknode->task_type=TYPE_END; //set the new node to endnodetasknode->run_type=RUN_WAIT;//任务为等待运行tasknode->ready=0;tasknode->next=&task_headnode;//the endnode point to the headnodetmpnode->waittask=tasknode;//获取新建的等待执行的任务地址，在运行结束后把等待执行的任务的准备运行标志位置1tmpnode=&task_headnode;if(task_num==0){tmpnode->next=tasknode;task_num++;return;}for(i=0;inext;//reach the endnode}tmpnode->task_type=TYPE_NOMAL;//turn the last endnode to the normal nodetmpnode->next=tasknode;task_num++;}

删除任务

delete_task(局限性大，只针对当前运行的任务而言)

void delete_task(Task_Obj *taskobj){if(task_curnode->task_type==TYPE_HEAD && task_num < 2){//if curnode is headnode,and tasknum=1task_curnode->next=NULL;}else{task_curnode->next=taskobj->next;//repoint the curnode next}free(taskobj);//free the space of where the taskobj pointedtask_num--;}

delete_task_withname(删除指定任务名的任务)

void delete_task_withname(void (*taskname)(char *)){Task_Obj *tmpnode,*tmpnode2;char i,pos;tmpnode=&task_headnode;for(i=0;inext;//reach the endnodeif(tmpnode->task_name==taskname){pos=i;break;}}if(i==task_num) return;tmpnode=&task_headnode;for(i=0;inext;}if(tmpnode->next==NULL){//if tmpnode is endnodetmpnode2->next=&task_headnode;}else{tmpnode2->next=tmpnode->next;//repoint the curnode next}task_num--;free(tmpnode);}

初始化任务空间

void non_task(char *taskfos){return;}void init_taskspace(void){task_headnode.task_name=non_task;task_headnode.task_type=TYPE_HEAD;task_headnode.task_status=STATUS_UNVAILED;task_headnode.next=NULL;task_curnode=&task_headnode;//头节点是没有任务需要执行的task_num=0;}

调用实例

add_task(task1,500,RUN_NORMAL);//500ms执行一次task1任务add_wait_task(task1,task2,500);//task2等待task1结束才会执行，运行的时间间隔为500msdelete_task_withname(task1);//删除task1任务while(1){    //...    loop_task();//任务轮询}

结语

整体实现说难不难，说简单不简单，但也是我第一次尝试这种偏向系统级应用的代码，而且都没有参照任何其他的资料和代码，完全以自己的对任务的理解和具体项目的需求来一点点实现，希望后面会把这个调度的代码进一步完善成一个通用型的调度方式，也方便后面项目的使用了。