鸿蒙轻内核M核源码分析系列六 任务及任务调度（2）任务模块
任务是操作系统一个重要的概念，是竞争系统资源的最小运行单元。任务可以使用或等待CPU、使用内存空间等系统资源，并独立于其它任务运行。鸿蒙轻内核的任务模块可以给用户提供多个任务，实现任务间的切换，帮助用户管理业务程序流程。本文我们来一起学习下任务模块的源代码，所涉及的源码，以OpenHarmony LiteOS-M内核为例，均可以在开源站点 https://gitee.com/openharmony/kernel_liteos_m 获取。
接下来，我们看下任务模块的结构体，任务初始化，任务常用操作的源代码。
1、任务模块的结构体定义
在文件kernel\include\los_task.h定义的任务控制块结构体LosTaskCB，源代码如下，结构体成员的解释见注释部分。
typedef struct {VOID *stackPointer; /* 任务栈指针 */UINT16 taskStatus; /* 任务状态 */UINT16 priority; /* 任务优先级 */INT32 timeSlice; /* 剩余的时间片 */UINT32 waitTimes;SortLinkList sortList; /* 任务超时排序链表节点 */UINT64 startTime;UINT32 stackSize; /* 任务栈大小 */UINT32 topOfStack; /* 栈顶指针 */UINT32 taskID; /* 任务编号Id */TSK_ENTRY_FUNC taskEntry; /* 任务入口函数 */VOID *taskSem; /* 任务持有的信号量 */VOID *taskMux; /* 导致任务阻塞的互斥锁 */UINT32 arg; /* 任务入口函数的参数 */CHAR *taskName; /* 任务名称 */LOS_DL_LIST pendList; /* 就绪队列等链表节点 */LOS_DL_LIST timerList; /* 任务超时排序链表节点 */EVENT_CB_S event;UINT32 eventMask; /* 事件掩码 */UINT32 eventMode; /* 事件模式 */VOID *msg; /* 分给给队列的内存*/INT32 errorNo;
} LosTaskCB;
另外一个比较重要的结构体是TSK_INIT_PARAM_S，创建任务时，需要指定任务初始化的参数。源代码如下，结构体成员的解释见注释部分。
typedef struct tagTskInitParam {TSK_ENTRY_FUNC pfnTaskEntry; /** 任务入口函数 */UINT16 usTaskPrio; /** 任务参数 */UINT32 uwStackSize; /** 任务栈大小 */CHAR *pcName; /** 任务名称 */UINT32 uwResved; /** 保留 */
} TSK_INIT_PARAM_S;
2、任务模块初始化
在系统启动时，在kernel\src\los_init.c中调用OsTaskInit()进行任务模块初始化，还会调用OsIdleTaskCreate()创建空闲任务。
2.1 任务模块初始化
函数OsTaskInit()定义在kernel\src\los_task.c，我们分析下这个函数的执行过程。
⑴处代码根据开发板配置的最大任务数g_taskMaxNum，计算需要申请的内存大小size，为任务控制块TCB数组（也叫作任务池）g_taskCBArray申请内存。为什么比最大任务数多申请一个呢？在删除任务时会使用。下文分析删除任务的源码时再详细讲解其用意。⑵处代码初始化双向链表g_losFreeTask用作空闲的任务链表、g_taskRecyleList可以回收的任务链表。⑶处循环初始化每一个任务，任务状态未使用OS_TASK_STATUS_UNUSED，初始化任务Id，并把任务挂在空闲任务链表上。
⑷处初始化全局变量LosTask g_losTask，该全局变量维护当前运行的任务和要调度执行的任务。初始化任务池时，设置当前运行的任务为g_taskCBArray[g_taskMaxNum]。⑸处空闲任务编号暂时设置为无效值，后续创建空闲任务时再设置空闲任务编号。
优先级队列，详细的代码实现剖析，参见之前的源码剖析文章。⑸处互斥锁死锁检测的调测特性的，后续系列文章专题进行讲解。⑹处代码初始化排序链表，详细的代码实现剖析，参见之前的源码剖析文章。⑺处如果开启了惰性栈，计算TCB的成员变量stackFrame在其结构体中的偏移量g_stackFrameOffLenInTcb。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 OsTaskInit(VOID)
{UINT32 size;UINT32 index;⑴ size = (g_taskMaxNum + 1) * sizeof(LosTaskCB);g_taskCBArray = (LosTaskCB *)LOS_MemAlloc(m_aucSysMem0, size);if (g_taskCBArray == NULL) {return LOS_ERRNO_TSK_NO_MEMORY;}(VOID)memset_s(g_taskCBArray, size, 0, size);⑵ LOS_ListInit(&g_losFreeTask);LOS_ListInit(&g_taskRecyleList);
⑶ for (index = 0; index <= LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT; index++) {g_taskCBArray[index].taskStatus = OS_TASK_STATUS_UNUSED;g_taskCBArray[index].taskID = index;LOS_ListTailInsert(&g_losFreeTask, &g_taskCBArray[index].pendList);}// Ignore the return code when matching CSEC rule 6.6(4).
⑷ (VOID)memset_s((VOID *)(&g_losTask), sizeof(g_losTask), 0, sizeof(g_losTask));g_losTask.runTask = &g_taskCBArray[g_taskMaxNum];g_losTask.runTask->taskID = index;g_losTask.runTask->taskStatus = (OS_TASK_STATUS_UNUSED | OS_TASK_STATUS_RUNNING);g_losTask.runTask->priority = OS_TASK_PRIORITY_LOWEST + 1;⑸ g_idleTaskID = OS_INVALID;
⑹ return OsSchedInit();
}
2.2 创建空闲任务IdleCore000
除了初始化任务池，在系统启动阶段还会创建idle空闲任务。⑴处设置任务初始化参数时，空闲任务的入口执行函数为OsIdleTask()。⑵处调用函数把空闲任务状态设置为就绪状态。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 OsIdleTaskCreate(VOID)
{UINT32 retVal;TSK_INIT_PARAM_S taskInitParam;// Ignore the return code when matching CSEC rule 6.6(4).(VOID)memset_s((VOID *)(&taskInitParam), sizeof(TSK_INIT_PARAM_S), 0, sizeof(TSK_INIT_PARAM_S));
⑴ taskInitParam.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)OsIdleTask;taskInitParam.uwStackSize = LOSCFG_BASE_CORE_TSK_IDLE_STACK_SIZE;taskInitParam.pcName = "IdleCore000";taskInitParam.usTaskPrio = OS_TASK_PRIORITY_LOWEST;retVal = LOS_TaskCreateOnly(&g_idleTaskID, &taskInitParam);if (retVal != LOS_OK) {return retVal;}⑵ OsSchedSetIdleTaskSchedPartam(OS_TCB_FROM_TID(g_idleTaskID));return LOS_OK;
}
我们看下空闲任务的入口执行函数为OsIdleTask()，它调用OsRecyleFinishedTask()回收任务栈资源，后文会分析如何回收任务资源。
LITE_OS_SEC_TEXT WEAK VOID OsIdleTask(VOID)
{while (1) {OsRecyleFinishedTask();HalEnterSleep(OS_SYS_DEEP_SLEEP);}
}
3、任务模块常用操作
3.1 创建和删除任务
3.1.1 创建任务
鸿蒙轻内核提供了2个创建任务的函数，有LOS_TaskCreate、LOS_TaskCreateOnly。LOS_TaskCreate和LOS_TaskCreateOnly的区别是，前者创建任务完毕就使任务进入就绪状态，并触发调度，如果就绪队列中没有更高优先级的任务，则运行该任务。后者只创建任务，设置任务状态为阻塞suspend状态，需要开发者去调用LOS_TaskResume使该任务进入ready状态。
函数LOS_TaskCreate代码如下，可以看出创建任务的时候，调用⑴处的函数LOS_TaskCreateOnly()来创建任务。创建任务后，执行⑵处的代码使任务进入ready就绪队列，如果系统启动完成，允许任务调度，则执行⑶触发任务调度。如果新创建的任务优先级最高，则会被调度运行。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskCreate(UINT32 *taskID, TSK_INIT_PARAM_S *taskInitParam)
{UINT32 retVal;UINTPTR intSave;LosTaskCB *taskCB = NULL;⑴ retVal = LOS_TaskCreateOnly(taskID, taskInitParam);if (retVal != LOS_OK) {return retVal;}taskCB = OS_TCB_FROM_TID(*taskID);intSave = LOS_IntLock();
#if (LOSCFG_BASE_CORE_CPUP == 1)g_cpup[taskCB->taskID].cpupID = taskCB->taskID;g_cpup[taskCB->taskID].status = taskCB->taskStatus;
#endif⑵ OsSchedTaskEnQueue(taskCB);LOS_IntRestore(intSave);⑶ if (g_taskScheduled) {LOS_Schedule();}return LOS_OK;
}
我们接着分析下如何使用函数UINT32 LOS_TaskCreateOnly()创建任务。⑴处调用OsTaskInitParamCheck()检测创建任务的参数的合法性。⑵处调用函数回收释放的任务。⑶处如果任务池为空，无法创建任务，返回错误码。⑷处从任务池获取一个空闲的任务控制块taskCB，然后从空闲任务链表中删除。⑸处根据指定的任务栈大小为任务栈申请内存，⑹处判断任务栈内存申请释放成功，如果申请失败，则把任务控制块归还到空闲任务链表中，并返回错误码。⑺处调用函数初始化任务栈，更新任务控制块成员信息。详细见后面对该函数的分析。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskCreateOnly(UINT32 *taskID, TSK_INIT_PARAM_S *taskInitParam)
{UINTPTR intSave;VOID *topOfStack = NULL;LosTaskCB *taskCB = NULL;UINT32 retVal;if (taskID == NULL) {return LOS_ERRNO_TSK_ID_INVALID;}⑴ retVal = OsTaskInitParamCheck(taskInitParam);if (retVal != LOS_OK) {return retVal;}⑵ OsRecyleFinishedTask();intSave = LOS_IntLock();
⑶ if (LOS_ListEmpty(&g_losFreeTask)) {retVal = LOS_ERRNO_TSK_TCB_UNAVAILABLE;OS_GOTO_ERREND();}⑷ taskCB = OS_TCB_FROM_PENDLIST(LOS_DL_LIST_FIRST(&g_losFreeTask));LOS_ListDelete(LOS_DL_LIST_FIRST(&g_losFreeTask));LOS_IntRestore(intSave);#if (LOSCFG_EXC_HRADWARE_STACK_PROTECTION == 1)UINTPTR stackPtr = (UINTPTR)LOS_MemAllocAlign(OS_TASK_STACK_ADDR, taskInitParam->uwStackSize +OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE, OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE);topOfStack = (VOID *)(stackPtr + OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE);
#else
⑸ topOfStack = (VOID *)LOS_MemAllocAlign(OS_TASK_STACK_ADDR, taskInitParam->uwStackSize,LOSCFG_STACK_POINT_ALIGN_SIZE);
#endif
⑹ if (topOfStack == NULL) {intSave = LOS_IntLock();LOS_ListAdd(&g_losFreeTask, &taskCB->pendList);LOS_IntRestore(intSave);return LOS_ERRNO_TSK_NO_MEMORY;}⑺ retVal = OsNewTaskInit(taskCB, taskInitParam, topOfStack);if (retVal != LOS_OK) {return retVal;}*taskID = taskCB->taskID;OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_TASK_CREATE, taskCB);return retVal;LOS_ERREND:LOS_IntRestore(intSave);return retVal;
}
我们看下创建任务函数调用的函数OsRecyleFinishedTask()，该函数在系统进入空闲时也会调用。删除运行状态的任务时，会把任务挂在双向链表里g_taskRecyleList。任务回收函数就用来回收此类任务，实现任务资源回收。我们分析下它的代码。⑴处循环遍历回收链表，⑵从回收链表获取第一个任务taskCB，从回收链表删除并插入到空闲任务链表里。任务栈保护在后续系列再深入分析，继续往下看代码，⑶处获取任务栈栈顶指针，接着调用内存释放函数来释放任务栈占用的内存，并设置任务栈的栈顶为空。
STATIC VOID OsRecyleFinishedTask(VOID)
{LosTaskCB *taskCB = NULL;UINTPTR intSave;UINTPTR stackPtr;intSave = LOS_IntLock();
⑴ while (!LOS_ListEmpty(&g_taskRecyleList)) {
⑵ taskCB = OS_TCB_FROM_PENDLIST(LOS_DL_LIST_FIRST(&g_taskRecyleList));LOS_ListDelete(LOS_DL_LIST_FIRST(&g_taskRecyleList));LOS_ListAdd(&g_losFreeTask, &taskCB->pendList);
#if (LOSCFG_EXC_HRADWARE_STACK_PROTECTION == 1)stackPtr = taskCB->topOfStack - OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE;
#else
⑶ stackPtr = taskCB->topOfStack;
#endif(VOID)LOS_MemFree(OS_TASK_STACK_ADDR, (VOID *)stackPtr);taskCB->topOfStack = (UINT32)NULL;}LOS_IntRestore(intSave);
}
我们继续分析下函数OsNewTaskInit()，⑴处调用函数初始化任务栈，上一系列已经分析过该函数，代码的其余部分用来更新任务控制块的成员信息，比如⑵处任务状态设置为阻塞状态。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 OsNewTaskInit(LosTaskCB *taskCB, TSK_INIT_PARAM_S *taskInitParam, VOID *topOfStack)
{
⑴ taskCB->stackPointer = HalTskStackInit(taskCB->taskID, taskInitParam->uwStackSize, topOfStack);taskCB->arg = taskInitParam->uwArg;taskCB->topOfStack = (UINT32)(UINTPTR)topOfStack;taskCB->stackSize = taskInitParam->uwStackSize;taskCB->taskSem = NULL;taskCB->taskMux = NULL;
⑵ taskCB->taskStatus = OS_TASK_STATUS_SUSPEND;taskCB->priority = taskInitParam->usTaskPrio;taskCB->timeSlice = 0;taskCB->waitTimes = 0;taskCB->taskEntry = taskInitParam->pfnTaskEntry;taskCB->event.uwEventID = OS_NULL_INT;taskCB->eventMask = 0;taskCB->taskName = taskInitParam->pcName;taskCB->msg = NULL;SET_SORTLIST_VALUE(&taskCB->sortList, OS_SORT_LINK_INVALID_TIME);return LOS_OK;
}
3.1.2 删除任务UINT32 LOS_TaskDelete()
该函数根据传入的参数UINT32 taskId删除任务。我们分析下删除任务的源代码，⑴处检验传入的参数，⑵处如果任务还未创建，返回错误码。⑶处如果删除的任务正在运行，又处于锁任务调度情况下，打印信息，告诉用户不推荐在锁任务调度期间进行任务删除，然后执行⑷，把全局变量赋值0来解锁任务调度。
⑸处调用函数处理任务状态，如果处于就绪状态设置为非就绪状态，并从就绪队列删除。如果处于阻塞状态，从阻塞队列中删除。如果任务处于超时等待状态，从超时排序链表中删除。⑹恢复任务控制块事件相关的成员信息。⑺如果任务正在运行，设置任务为未使用状态，接着调用函数OsRunningTaskDelete()把任务放入回收链表，然后主动触发任务调度，稍后详细分析该函数。如果删除的任务不是出于运行状态，则执行⑻，设置任务为未使用状态，接着把任务回收到空闲任务链表里，然后获取任务栈的栈顶指针，调用内存释放函数释放任务栈的内存。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskDelete(UINT32 taskID)
{UINTPTR intSave;LosTaskCB *taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);UINTPTR stackPtr;⑴ UINT32 ret = OsCheckTaskIDValid(taskID);if (ret != LOS_OK) {return ret;}intSave = LOS_IntLock();⑵ if ((taskCB->taskStatus) & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {LOS_IntRestore(intSave);return LOS_ERRNO_TSK_NOT_CREATED;}/* If the task is running and scheduler is locked then you can not delete it */
⑶ if (((taskCB->taskStatus) & OS_TASK_STATUS_RUNNING) && (g_losTaskLock != 0)) {PRINT_INFO("In case of task lock, task deletion is not recommended\n");
⑷ g_losTaskLock = 0;}OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_TASK_DELETE, taskCB);
⑸ OsSchedTaskExit(taskCB);⑹ taskCB->event.uwEventID = OS_NULL_INT;taskCB->eventMask = 0;
#if (LOSCFG_BASE_CORE_CPUP == 1)// Ignore the return code when matching CSEC rule 6.6(4).(VOID)memset_s((VOID *)&g_cpup[taskCB->taskID], sizeof(OsCpupCB), 0, sizeof(OsCpupCB));
#endifif (taskCB->taskStatus & OS_TASK_STATUS_RUNNING) {
⑺ taskCB->taskStatus = OS_TASK_STATUS_UNUSED;OsRunningTaskDelete(taskID, taskCB);LOS_IntRestore(intSave);LOS_Schedule();return LOS_OK;} else {
⑻ taskCB->taskStatus = OS_TASK_STATUS_UNUSED;LOS_ListAdd(&g_losFreeTask, &taskCB->pendList);
#if (LOSCFG_EXC_HRADWARE_STACK_PROTECTION == 1)stackPtr = taskCB->topOfStack - OS_TASK_STACK_PROTECT_SIZE;
#elsestackPtr = taskCB->topOfStack;
#endif(VOID)LOS_MemFree(OS_TASK_STACK_ADDR, (VOID *)stackPtr);taskCB->topOfStack = (UINT32)NULL;}LOS_IntRestore(intSave);return LOS_OK;
}
我们看下函数OsRunningTaskDelete()的源码。⑴处把当前运行的任务放入待回收链表里，然后执行⑵把当前运行的任务放入任务池的最后一个位置g_taskCBArray[g_taskMaxNum]。为什么这么操作呢？等后续分析源码的时候再来解答。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT STATIC_INLINE VOID OsRunningTaskDelete(UINT32 taskID, LosTaskCB *taskCB)
{
⑴ LOS_ListTailInsert(&g_taskRecyleList, &taskCB->pendList);
⑵ g_losTask.runTask = &g_taskCBArray[g_taskMaxNum];g_losTask.runTask->taskID = taskID;g_losTask.runTask->taskStatus = taskCB->taskStatus | OS_TASK_STATUS_RUNNING;g_losTask.runTask->topOfStack = taskCB->topOfStack;g_losTask.runTask->taskName = taskCB->taskName;
}
3.2 控制任务状态
3.2.1 恢复挂起的任务LOS_TaskResume()
恢复挂起的任务，使该任务进入就绪状态，和下文中的LOS_TaskSuspend()成对使用。⑴处获取任务的TCB，⑵处对任务状态进行判断，如果任务未创建或者非阻塞状态，则返回错误码。执行⑶设置任务状态为非挂起状态。⑶处获取任务的状态进行判断，如果任务没有创建或者不是挂起状态，则返回相应的错误码。 ⑷检查任务状态是否为OS_CHECK_TASK_BLOCK，即(OS_TASK_STATUS_DELAY | OS_TASK_STATUS_PEND | OS_TASK_STATUS_SUSPEND)中的一种，这几个状态影响恢复挂起的任务。如果非上述几个状态，执行⑸调用函数，把任务状态改为就绪状态，插入任务就绪队列。如果支持支持调度，则执行⑹触发调度。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskResume(UINT32 taskID)
{UINTPTR intSave;LosTaskCB *taskCB = NULL;UINT16 tempStatus;UINT32 retErr = OS_ERROR;if (taskID > LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT) {return LOS_ERRNO_TSK_ID_INVALID;}⑴ taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);intSave = LOS_IntLock();tempStatus = taskCB->taskStatus;⑵ if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {retErr = LOS_ERRNO_TSK_NOT_CREATED;OS_GOTO_ERREND();} else if (!(tempStatus & OS_TASK_STATUS_SUSPEND)) {retErr = LOS_ERRNO_TSK_NOT_SUSPENDED;OS_GOTO_ERREND();}⑶ taskCB->taskStatus &= (~OS_TASK_STATUS_SUSPEND);
⑷ if (!(taskCB->taskStatus & OS_CHECK_TASK_BLOCK)) {
⑸ OsSchedTaskEnQueue(taskCB);if (g_taskScheduled) {LOS_IntRestore(intSave);
⑹ LOS_Schedule();return LOS_OK;}}LOS_IntRestore(intSave);return LOS_OK;LOS_ERREND:LOS_IntRestore(intSave);return retErr;
}
3.2.2 挂起指定的任务LOS_TaskSuspend()
函数用于挂起指定的任务。⑴处获取任务的TCB，⑵处开始获取任务的状态进行判断，如果任务没有创建、任务已经挂起，返回相应的错误码。⑶处如果任务是运行状态，并且锁任务调度时，跳转到LOS_ERREND结束挂起操作。⑷处如果任务是就绪状态，调用函数从就绪队列出队，并取消任务的就绪状态。⑸处语句设置任务状态为阻塞状态。⑹如果挂起的是当前运行的任务，则会主动触发调度。
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_TaskSuspend(UINT32 taskID)
{UINTPTR intSave;LosTaskCB *taskCB = NULL;UINT16 tempStatus;UINT32 retErr;retErr = OsCheckTaskIDValid(taskID);if (retErr != LOS_OK) {return retErr;}⑴ taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);intSave = LOS_IntLock();
⑵ tempStatus = taskCB->taskStatus;if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {retErr = LOS_ERRNO_TSK_NOT_CREATED;OS_GOTO_ERREND();}if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_SUSPEND) {retErr = LOS_ERRNO_TSK_ALREADY_SUSPENDED;OS_GOTO_ERREND();}⑶ if ((tempStatus & OS_TASK_STATUS_RUNNING) && (g_losTaskLock != 0)) {retErr = LOS_ERRNO_TSK_SUSPEND_LOCKED;OS_GOTO_ERREND();}⑷ if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_READY) {OsSchedTaskDeQueue(taskCB);}⑸ taskCB->taskStatus |= OS_TASK_STATUS_SUSPEND;OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_MOVEDTASKTOSUSPENDEDLIST, taskCB);
⑹ if (taskID == g_losTask.runTask->taskID) {LOS_IntRestore(intSave);LOS_Schedule();return LOS_OK;}LOS_IntRestore(intSave);return LOS_OK;LOS_ERREND:LOS_IntRestore(intSave);return retErr;
}
3.2.3 任务延时等待LOS_TaskDelay()
任务延时等待，释放CPU，等待时间到期后该任务会重新进入就绪状态。⑴处代码判断系统处于中断，如果是，则返回错误码，不允许任务延时等待。⑵如果处于锁任务调度期间，则返回错误码。
⑶处如果延迟的时间为0，则执行让权操作，否则执行⑷，调用函数OsSchedDelay()把当前任务设置为延时等待状态，然后调用LOS_Schedule()触发调度。
LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 LOS_TaskDelay(UINT32 tick)
{UINTPTR intSave;⑴ if (OS_INT_ACTIVE) {return LOS_ERRNO_TSK_DELAY_IN_INT;}⑵ if (g_losTaskLock != 0) {return LOS_ERRNO_TSK_DELAY_IN_LOCK;}OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_TASK_DELAY, tick);
⑶ if (tick == 0) {return LOS_TaskYield();} else {intSave = LOS_IntLock();
⑷ OsSchedDelay(g_losTask.runTask, tick);OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_MOVEDTASKTODELAYEDLIST, g_losTask.runTask);LOS_IntRestore(intSave);LOS_Schedule();}return LOS_OK;
}
另外还提供了函数LOS_Msleep()和LOS_UDelay()，前者以毫秒为单位进行延迟等待。后者也是以毫秒为单位进行延迟等待，但是不会触发任务调度，当前任务不会释放CPU。
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR VOID LOS_Msleep(UINT32 mSecs)
{UINT32 interval;if (OS_INT_ACTIVE) {return;}if (mSecs == 0) {interval = 0;} else {interval = LOS_MS2Tick(mSecs);if (interval == 0) {interval = 1;}}(VOID)LOS_TaskDelay(interval);
}VOID LOS_UDelay(UINT64 microseconds)
{UINT64 endTime;if (microseconds == 0) {return;}endTime = (microseconds / OS_SYS_US_PER_SECOND) * OS_SYS_CLOCK +(microseconds % OS_SYS_US_PER_SECOND) * OS_SYS_CLOCK / OS_SYS_US_PER_SECOND;endTime = LOS_SysCycleGet() + endTime;while (LOS_SysCycleGet() < endTime) {}return;
}
3.2.4 任务让权LOS_TaskYield()
让权函数通过把当前任务时间片设置为0，释放CPU占用，重新调度给其他高优先级任务执行。⑴处调用函数把当前任务时间片设置为0，然后执行⑵主动触发任务调度。
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT32 LOS_TaskYield(VOID)
{UINTPTR intSave;intSave = LOS_IntLock();
⑴ OsSchedYield();LOS_IntRestore(intSave);
⑵ LOS_Schedule();return LOS_OK;
}
接下来看下函数OsSchedYield()的源码。代码很简单，获取当前运行的任务，然后把其时间片设置为0，如下：
VOID OsSchedYield(VOID)
{LosTaskCB *runTask = g_losTask.runTask;runTask->timeSlice = 0;
}
3.3 控制任务调度
3.3.1 锁任务调度LOS_TaskLock()
锁任务调度LOS_TaskLock()比较简单，把任务锁调度计数器全局变量增加1即可，代码如下。
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR VOID LOS_TaskLock(VOID)
{UINTPTR intSave;intSave = LOS_IntLock();g_losTaskLock++;LOS_IntRestore(intSave);
}
3.3.2 解锁任务调度LOS_TaskUnlock()
我们看看解锁任务调度函数LOS_TaskUnlock()，⑴处如果任务锁调度计数器全局变量数值大于0，对其减1。⑵处如果任务锁调度计数器等于0，则执行⑶处触发调度。代码如下：
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR VOID LOS_TaskUnlock(VOID)
{UINTPTR intSave;intSave = LOS_IntLock();
⑴ if (g_losTaskLock > 0) {g_losTaskLock--;
⑵ if (g_losTaskLock == 0) {LOS_IntRestore(intSave);
⑶ LOS_Schedule();return;}}LOS_IntRestore(intSave);
}
3.4 控制任务优先级
LiteOS-M内核支持动态设置任务的优先级，提供了一些操作。
3.4.1 设置指定任务的优先级LOS_TaskPriSet
支持设置指定任务Id的优先级，也支持对当前运行任务进行优先级设置。⑴处开始，做些基础校验，包含检验传入的优先级参数taskPrio，指定任务的Id，任务是否未创建等，如果没有通过参数校验，则返回错误码。⑵处调用函数设置任务优先级，稍后分析该函数。如果任务处于就绪状态或者运行状态，则会执行⑶主动触发任务调度。
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT32 LOS_TaskPriSet(UINT32 taskID, UINT16 taskPrio)
{BOOL isReady = FALSE;UINTPTR intSave;LosTaskCB *taskCB = NULL;UINT16 tempStatus;⑴ if (taskPrio > OS_TASK_PRIORITY_LOWEST) {return LOS_ERRNO_TSK_PRIOR_ERROR;}if (taskID == g_idleTaskID) {return LOS_ERRNO_TSK_OPERATE_IDLE;}if (taskID == g_swtmrTaskID) {return LOS_ERRNO_TSK_OPERATE_SWTMR;}if (OS_CHECK_TSK_PID_NOIDLE(taskID)) {return LOS_ERRNO_TSK_ID_INVALID;}taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);intSave = LOS_IntLock();tempStatus = taskCB->taskStatus;if (tempStatus & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {LOS_IntRestore(intSave);return LOS_ERRNO_TSK_NOT_CREATED;}⑵ isReady = OsSchedModifyTaskSchedParam(taskCB, taskPrio);LOS_IntRestore(intSave);if (isReady) {
⑶ LOS_Schedule();}return LOS_OK;
}
接下来，我们分析下函数OsSchedModifyTaskSchedParam()。⑴处如果任务处于就绪状态，需要先出队设置优先级，然后入队就绪队列。如果非就绪状态，可以直接执行⑵处语句修改任务优先级。如果任务正在运行，需要返回TRUE，标记下需要任务调度。
BOOL OsSchedModifyTaskSchedParam(LosTaskCB *taskCB, UINT16 priority)
{if (taskCB->taskStatus & OS_TASK_STATUS_READY) {
⑴ OsSchedTaskDeQueue(taskCB);taskCB->priority = priority;OsSchedTaskEnQueue(taskCB);return TRUE;}⑵ taskCB->priority = priority;OsHookCall(LOS_HOOK_TYPE_TASK_PRIMODIFY, taskCB, taskCB->priority);if (taskCB->taskStatus & OS_TASK_STATUS_RUNNING) {return TRUE;}return FALSE;
}
3.4.2 获取指定任务的优先级LOS_TaskPriGet
获取指定任务的优先级LOS_TaskPriGet()代码比较简单，⑴处如果任务编号无效，返回错误码。⑵处如果任务未创建返回错误码。如果参数校验通过，执行⑶获取任务的优先级数值。
LITE_OS_SEC_TEXT_MINOR UINT16 LOS_TaskPriGet(UINT32 taskID)
{UINTPTR intSave;LosTaskCB *taskCB = NULL;UINT16 priority;⑴ if (OS_CHECK_TSK_PID_NOIDLE(taskID)) {return (UINT16)OS_INVALID;}taskCB = OS_TCB_FROM_TID(taskID);intSave = LOS_IntLock();⑵ if (taskCB->taskStatus & OS_TASK_STATUS_UNUSED) {LOS_IntRestore(intSave);return (UINT16)OS_INVALID;}⑶ priority = taskCB->priority;LOS_IntRestore(intSave);return priority;
}
3.5 任务阻塞和唤醒
最后，我们分析下函数OsSchedTaskWait()和OsSchedTaskWake()，这2个函数定义在文件kernel\src\los_sched.c中。任务在申请互斥锁、信号量、出入队列、读写事件时，都可能导致任务进入阻塞状态，对应地也需要任务唤醒重新进入就绪队列状态。这2个函数就负责任务的阻塞和唤醒，我们分析下他们的代码。
3.5.1 任务阻塞
我们分析下任务阻塞的函数OsSchedTaskWait()，需要2个参数：LOS_DL_LIST *list是互斥锁等资源的阻塞链表，阻塞的任务会挂这个链表里；UINT32 ticks是任务阻塞的时间。分析下具体代码：
⑴获取正在请求互斥锁等资源的当前任务，⑵设置任务状态为阻塞状态。⑶把任务插入互斥锁等资源的阻塞链表的尾部。⑷如果不是永久阻塞等待，任务的状态还需要设置为OS_TASK_STATUS_PEND_TIME，然后设置任务的等待时间为传入的参数。
VOID OsSchedTaskWait(LOS_DL_LIST *list, UINT32 ticks)
{
⑴ LosTaskCB *runTask = g_losTask.runTask;⑵ runTask->taskStatus |= OS_TASK_STATUS_PEND;
⑶ LOS_ListTailInsert(list, &runTask->pendList);if (ticks != LOS_WAIT_FOREVER) {
⑷ runTask->taskStatus |= OS_TASK_STATUS_PEND_TIME;runTask->waitTimes = ticks;}
}
3.5.2 任务唤醒
我们分析下任务唤醒的函数OsSchedTaskWake()，需要1个参数：LosTaskCB *resumedTask是需要唤醒的任务；任务唤醒函数会从阻塞链表里删除并加入就绪队列，下面分析下具体代码：
⑴把要唤醒的任务从所在的阻塞队列中删除，然后更改状态不再为阻塞状态。⑵如果任务不是永久等待，需要从定时器排序链表中删除，并设置状态不再是等待超时。⑶如果任务是阻塞状态，改为就绪状态并加入就绪队列。
VOID OsSchedTaskWake(LosTaskCB *resumedTask)
{
⑴ LOS_ListDelete(&resumedTask->pendList);resumedTask->taskStatus &= ~OS_TASK_STATUS_PEND;⑵ if (resumedTask->taskStatus & OS_TASK_STATUS_PEND_TIME) {OsDeleteSortLink(&resumedTask->sortList, OS_SORT_LINK_TASK);resumedTask->taskStatus &= ~OS_TASK_STATUS_PEND_TIME;}⑶ if (!(resumedTask->taskStatus & OS_TASK_STATUS_SUSPEND)) {OsSchedTaskEnQueue(resumedTask);}
}
小结
本文带领大家一起剖析了鸿蒙轻内核任务模块的源代码，包含任务模块的结构体，任务初始化过程源代码，任务常用操作的源代码。
如果大家想更加深入的学习 OpenHarmony 开发的内容，不妨可以参考以下相关学习文档进行学习，助你快速提升自己：
OpenHarmony 开发环境搭建：https://qr18.cn/CgxrRy
《OpenHarmony源码解析》：https://qr18.cn/CgxrRy
- 搭建开发环境
- Windows 开发环境的搭建
- Ubuntu 开发环境搭建
- Linux 与 Windows 之间的文件共享
- ……
系统架构分析：https://qr18.cn/CgxrRy
- 构建子系统
- 启动流程
- 子系统
- 分布式任务调度子系统
- 分布式通信子系统
- 驱动子系统
- ……
OpenHarmony 设备开发学习手册：https://qr18.cn/CgxrRy
OpenHarmony面试题（内含参考答案）：https://qr18.cn/CgxrRy
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