FreeRTOS - Naming Rule & Task

FreeRTOS 특징

먼저 RTOS에 대해서는 이전 포스팅을 참고하자.

 

FreeRTOS는 오픈소스로, 누구나 무료로 사용 및 수정할 수 있고 많은 반도체 제조사와 마이크로 컨트롤러 플랫폼에서 FreeRTOS를 공식적으로 제공한다. 또 커뮤니티가 활발하고 다양한 상용 지원 옵션이 있어 개발이 용이하고 오랜 기간 사용되어 안정성과 신뢰성을 제공한다.

 

공식 웹 사이트

FreeRTOS™ - FreeRTOS™

 

 

네이밍 규칙

FreeRTOS에서는 특정 네이밍 규칙을 사용한다. 

c	char
s	int16_t (short)
i	int32_t (int)
x	BaseType_t
u	unsigned
p	pointer

먼저 변수는 타입에 따라 접두어를 위와 같이 설정한다.

 

v	void
x	BaseType_t
pv	void*
prv	private, idle task가 호출하는 콜백 함수 등에서 사용

함수는 위 접두어를 사용한다. 

 

매크로명은 그 매크로가 선언된 소스파일의 이름을 따라간다.

 

 

태스크

각 task에는 우선순위를 할당한다. 0부터 configMAX_PRIORITIES까지 할당이 가능하며, 우선순위는 숫자의 크기와 비례한다. task는 thread 기반으로 return value가 없고, void* 타입으로 여러 자료형을 매개변수로 받을 수 있다.

 

Task는 일회용 Task와 주기적 Task가 있다.

 

일회용 Task는 기능을 한 번 수행한 뒤 마지막에 스스로를 삭제한다

void task_name(void* pvPrameters)
{
    ...
    vTaskDelete(NULL);
}

 

주기적 Task는 무한 loop가 들어있고, delay 등의 함수로 주기를 조절한다.

void task_name(void* pvPrameters)
{
    ...
    while(true)
    {
        ...
    }
}

 

 

각 Task 마다 local stack 공간이 할당된다. Stack 메모리는 정적 또는 동적으로 할당이 가능하고, 5가지 방법으로 사용자가 환경설정할 수 있으며, 메모리 단편화를 최대한 막으며 할당한다.

configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION, configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION 으로 동적 / 정적 할당에 관한 설정을 할 수 있고, task 생성 함수를 xTaskCreate, xTaskCreateStatic 중 어떤 것을 사용하는지에 따라 방법이 바뀐다.

 

 

Task 주요 API

 

xTaskCreate

BaseType_t xTaskCreate(
  TaskFUnction_t pvTaskCode,
  const char * const pcName,
  unsigned short usStackDepth,
  void *pvParameters,
  UBaseType_t uxPriority,
  TaskHandle_t *pxCreatedTask
);

pvTaskCode	Task의 기능이 선언된 함수의 포인터
pcName	Task의 이름 (디버깅 용도)
usStackDepth	Task마다 할당되는 stack 메모리, 1 word 단위
pvParameters	Task 함수로 전달할 매개변수
uxPriority	Task의 우선순위
pxCreatedTask	Task를 제어하기 위한 핸들, 우선순위 변경, stop 명령 등 제어 용도

 

vTaskDelay

void vTaskDelay(const TickType_t xTicksToDelay);

xTicksToDelay

blocked 되도록 지정할 tick 단위 시간

 

설정된 xTicksToDelay 시간 동안 task를 blocked 상태로 만든다.

공식 문서에 따르면, tick 단위 시간 보다는 pdMS_TO_TICKS() 매크로를 사용하여 ms 단위를 tick으로 변환해서 사용하도록 권장한다.

 

vTaskDelayUntil

void vTaskDelayUntil(TickType_t *pxPreviousWakeTime, const TickType_t xTimeIncrement);

pxPreviousWakeTime	마지막으로 task가 깨어난 Tick 시간 저장하는 변수의 포인터
xTimeIncrement	blocked 되도록 지정할 tick 단위 시간

 

task가 처음 시작될 때는 pxPreviousWakeTime을 xTaskGetTickCount()로 초기화해줘야 한다. xTimeIncrement는 태스크가 주기적으로 깨어나야하는 주기이다.