FreeRTOS工程中，低优先级的任务反而先于高优先级任务执行

24841500 · 发表于 2021-12-17 18:44:22

然后我在在高优先级的任务中释放信号量，低优先级任务接收
高优先级任务反而不执行了，而是反复的进入低优先级任务的（有正确的延时函数）
请问原因可能出现在哪里

eric2013 · 发表于 2021-12-18 00:28:48

方便的话，发代码看看。

24841500 · 发表于 2021-12-20 10:37:45

freeRtos.c中的任务配置如下
osThreadId_t Rs485SysHandle;
const osThreadAttr_t Rs485Sys_attributes = {
  .name = "Rs485Sys",
  .stack_size = 128 * 4,
  .priority = (osPriority_t) (osPriorityAboveNormal-10),
};
osThreadId_t mbSysMasterHandle
const osThreadAttr_t mbSysMaster_attributes = {
  .name = "mbSysMaster",
  .stack_size = 128 * 4,
  .priority = (osPriority_t) osPriorityAboveNormal,
};

osSemaphoreId_t MasterSem = NULL;

Rs485SysHandle = osThreadNew(Rs485SysTask, NULL,&Rs485Sys_attributes);

mbSysMasterHandle == osThreadNew(MBSysMasterTask, NULL, &mbSysMaster_attributes);

MasterSem =xSemaphoreCreateBinary();

应用代码如下
void Rs485SysTask(void *argument)
{
BaseType_t xResult;

   while(1)
   {
      xResult = xSemaphoreTake(MasterSem,10);
      if(xResult == pdPASS)
      {
            SysPoll(); //Modbus数据打包
      }
      osDelay(100);
}

void MBSysMasterTask(void *argument)
{
   eMBMasterInit(MB_RTU, SYS_UART, 9600, MB_PAR_NONE);
   eMBMasterEnable();

while(1)
{
   xSemaphoreGive(MasterSem);
   eMBMasterPoll();
   osDelay(1);
}

}

caicaptain2 · 发表于 2021-12-20 11:05:37

24841500 发表于 2021-12-20 10:37
freeRtos.c中的任务配置如下
osThreadId_t Rs485SysHandle;
const osThreadAttr_t Rs485Sys_attributes = ...

由于高级任务的osdelay只有1毫秒，可能是高级任务的执行频率太高，你没有监控到。你可以把高级任务的osdelay变成10毫秒或更多一点。

另外，你这个设计思想有点悖论。
高级任务释放的信号量太快太多了。给出了一个信号量，低级任务来不及处理，肯定会丢失大量的信号量。
低级任务中，不用加osdlay（100），应该把这个100毫秒放到take信号量的等待时间中去，就是xSemaphoreTake(MasterSem,100);

24841500 · 发表于 2021-12-20 11:49:46

caicaptain2 发表于 2021-12-20 11:05
由于高级任务的osdelay只有1毫秒，可能是高级任务的执行频率太高，你没有监控到。你可以把高级任务的osde ...

我的2个任务是组合任务，
思路是 A任务的数据打包一旦完成，B任务立刻开始发送
信号量是二值信号量，上限为1
程序开始执行后，串口没有数据发送，高级任务未被监控到的可能性是不存在的
另外我按照你的说法尝试后，取消低级任务的OSdelay，在take信号量的等待时间中加以改变没有效果
take时间10到MAX没有区别，执行程序卡在take中，而高级任务不再执行导致低级任务监测不到信号量

caicaptain2 · 发表于 2021-12-20 12:25:00

24841500 发表于 2021-12-20 11:49
我的2个任务是组合任务，
思路是 A任务的数据打包一旦完成，B任务立刻开始发送
信号量是二值信号量，上 ...

那这个现象确实很奇怪。
我怀疑是信号量的问题。你可以试试这个函数创建信号量：xSemaphoreCreateBinaryStatic()

参考的这个说明：
* If a binary semaphore
* is created using xSemaphoreCreateBinary() then the required memory is
* automatically dynamically allocated inside the xSemaphoreCreateBinary()
* function. (see http://www.freertos.org/a00111.html). If a binary semaphore
* is created using xSemaphoreCreateBinaryStatic() then the application writer
* must provide the memory. xSemaphoreCreateBinaryStatic() therefore allows a
* binary semaphore to be created without using any dynamic memory allocation.

caicaptain2 · 发表于 2021-12-20 12:31:54

本帖最后由 caicaptain2 于 2021-12-20 12:33 编辑

24841500 发表于 2021-12-20 11:49
我的2个任务是组合任务，
思路是 A任务的数据打包一旦完成，B任务立刻开始发送
信号量是二值信号量，上 ...

还发现一个异常的地方：osSemaphoreId_t 是个无类型的指针。
但是，在rtos的说明中，信号量是一个结构体。
例子是：
SemaphoreHandle_t xSemaphore = NULL;
xSemaphore = xSemaphoreCreateBinary();

结构体跟踪后，typedef QueueHandle_t SemaphoreHandle_t;
typedef struct QueueDefinition * QueueHandle_t;

它定义如下：
typedef struct QueueDefinition                /* The old naming convention is used to prevent breaking kernel aware debuggers. */
{
      int8_t *pcHead;                                     /*< Points to the beginning of the queue storage area. */
      int8_t *pcWriteTo;                               /*< Points to the free next place in the storage area. */

      union
      {
            QueuePointers_t xQueue;             /*< Data required exclusively when this structure is used as a queue. */
            SemaphoreData_t xSemaphore; /*< Data required exclusively when this structure is used as a semaphore. */
      } u;

      List_t xTasksWaitingToSend;             /*< List of tasks that are blocked waiting to post onto this queue.  Stored in priority order. */
      List_t xTasksWaitingToReceive;       /*< List of tasks that are blocked waiting to read from this queue.  Stored in priority order. */

      volatile UBaseType_t uxMessagesWaiting;/*< The number of items currently in the queue. */
      UBaseType_t uxLength;                      /*< The length of the queue defined as the number of items it will hold, not the number of bytes. */
      UBaseType_t uxItemSize;                      /*< The size of each items that the queue will hold. */

      volatile int8_t cRxLock;             /*< Stores the number of items received from the queue (removed from the queue) while the queue was locked.  Set to queueUNLOCKED when the queue is not locked. */
      volatile int8_t cTxLock;             /*< Stores the number of items transmitted to the queue (added to the queue) while the queue was locked.  Set to queueUNLOCKED when the queue is not locked. */

      #if( ( configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION == 1 ) && ( configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION == 1 ) )
            uint8_t ucStaticallyAllocated;       /*< Set to pdTRUE if the memory used by the queue was statically allocated to ensure no attempt is made to free the memory. */
      #endif

      #if ( configUSE_QUEUE_SETS == 1 )
            struct QueueDefinition *pxQueueSetContainer;
      #endif

      #if ( configUSE_TRACE_FACILITY == 1 )
            UBaseType_t uxQueueNumber;
            uint8_t ucQueueType;
      #endif

}

24841500 · 发表于 2021-12-20 13:51:05

caicaptain2 发表于 2021-12-20 12:25
那这个现象确实很奇怪。
我怀疑是信号量的问题。你可以试试这个函数创建信号量：xSemaphoreCreateBinary ...

我试过这个方法，没有效果
用cubeM生成一个信号量后，仍然是同样的现象
高级任务只执行一次，低级任务反复执行，卡在信号量的take中，高级任务不再执行
而且低级任务先于高级任务执行，症结应该在这里
但为什么有这种现象，想不明白

24841500 · 发表于 2021-12-20 14:00:12

caicaptain2 发表于 2021-12-20 12:25
那这个现象确实很奇怪。
我怀疑是信号量的问题。你可以试试这个函数创建信号量：xSemaphoreCreateBinary ...

当时想着用信号量进行同步的原因，就是因为低优先级任务总是先执行俩次，然后才轮到高优先级任务
结果便是低优先级任务里的第一次数据打包会被第二次数据打包给顶掉，高级任务还未开始发送便出现了丢包
freeRTOS里，这种低级任务先执行几次的现象原因到底是什么呢

caicaptain2 · 发表于 2021-12-21 15:35:25

24841500 发表于 2021-12-20 14:00
当时想着用信号量进行同步的原因，就是因为低优先级任务总是先执行俩次，然后才轮到高优先级任务
结果便 ...

具体的原因也不知道怎么分析下去了。。。
但是，FreeRTOS已经是十年以上的成熟软件了，如果任务高低优先级都是错误的话，似乎也不可能啊？

建议你避开这个二值信号量的方法。FreeRTOS经过CMSIS封装后，它的注释文件里面都提示用TaskNotify来代替信号量，你可以试试看。

lcfmax · 发表于 2021-12-23 14:15:49

TaskNotify 占用资源少，稳定，就是使用条件有限制。

24841500 · 发表于 2021-12-28 10:16:00

本帖最后由 24841500 于 2021-12-28 17:14 编辑

最终解决了，问题出在freemodbus 主站的移植代码里
portevent_m.c里涉及freertos的信号量获取释放导致了相关任务的优先级出错

caicaptain2 · 发表于 2021-12-29 08:43:32

24841500 发表于 2021-12-28 10:16
最终解决了，问题出在freemodbus 主站的移植代码里
portevent_m.c里涉及freertos的信号量获取释放导致了 ...

感谢分享！
其实各种RTOS在应用函数方便都是差不多的。所以cmsis可以统一很多函数

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