[嵌入式]FreeRTOS系统内核控制函数与常用函数

FreeRTOS 中有一些函数只供系统内核使用，用户应用程序一般不允许使用，这些 API 函 数就是系统内核控制函数。内核控制的一些功能需要移植层提供，为了方便移植，这些API函数用宏来实现，比如上下文切换、进入和退出临界区、禁止和使能可屏蔽中断。内核控制函数还包括启动和停止调度器、挂起和恢复调度器以及用于低功耗模式的调整系统节拍函数。

强制上下文切换宏

1. taskYIELD()
   用于强制上下文切换的宏。在中断服务程序中的等价版本为 portYIELD_FROM_ISR，这也是个宏，其实现取决于移植层。
   用于上下文切换的实际代码由移植层提供。对于Cortex-M3硬件，这个宏会引起PendSV中断。

临界区

2. taskENTER_CRITICAL()
   用于进入临界区的宏。在临界区中不会发生上下文切换。

3. taskEXIT_CRITICAL()
   用于退出临界区的宏。

4. taskENTER_CRITICAL_FROM_ISR()
   进入临界区，用于中断服务函数中，此函数本质上是一个宏

5. taskEXIT_CRITICAL_FROM_ISR()
   退出临界区，用于中断服务函数中，此函数本质上是一个宏

可屏蔽中断

1. taskDISABLE_INTERRUPTS()
   关闭可屏蔽的中断，此函数本质上是一个宏。禁止所有RTOS可屏蔽中断。在调用宏taskENTER_CRITICAL进入临界区时，也会间接调用该宏禁止所有RTOS可屏蔽中断。
2. taskENABLE_INTERRUPTS()
   打开可屏蔽的中断，此函数本质上是一个宏。使能所有RTOS可屏蔽中断。在调用宏taskEXIT_CRITICAL退出临界区时，也会间接调用该宏使能所有RTOS可屏蔽中断。

调度器

1. vTaskStartScheduler()
   开启任务调度器
2. vTaskEndScheduler()
   关闭任务调度器，一般不使用。仅用于x86硬件架构中。
   停止RTOS内核系统节拍时钟。所有创建的任务自动删除并停止多任务调度。
3. vTaskSuspendAll()
   挂起任务调度器，调用此函数不需要关闭可屏蔽中断即可挂起任务调度器。
   挂起调度器，但不禁止中断。当调度器挂起时，不会进行上下文切换。调度器挂起后，正在执行的任务会一直继续执行，内核不再调度（意味着当前任务不会被切换出去），直到该任务调用了xTaskResumeAll ()函数。
   内核调度器挂起期间，那些可以引起上下文切换的API函数（如vTaskDelayUntil()、xQueueSend()等）决不可使用。
4. xTaskResumeAll()
   恢复因调用vTaskSuspendAll()函数而挂起的实时内核调度器。xTaskResumeAll()仅恢复调度器，它不会恢复那些被vTaskSuspend()函数挂起的任务。
   返回pdTRUE 表示恢复调度器引起了一次上下文切换，否则，返回pdFALSE。

调整系统节拍

1. vTaskStepTick()
   此 函 数 在 使 用 FreeRTOS 的 低 功 耗 tickless 模 式 的 时 候 会 用 到 ， 即 宏
   configUSE_TICKLESS_IDLE 为 1。当使能低功耗 tickless 模式以后在执行空闲任务的时候系统
   时钟节拍中断就会停止运行，系统时钟中断停止运行的这段时间必须得补上，这个工作就是由
   函数 vTaskStepTick()来完成的，此函数在文件 tasks.c 中有如下定义：

void vTaskStepTick( const TickType_t xTicksToJump )
{
	configASSERT( ( xTickCount + xTicksToJump ) <= xNextTaskUnblockTime );
	xTickCount += xTicksToJump; (1)
	traceINCREASE_TICK_COUNT( xTicksToJump );
}

函数参数 xTicksToJump 是要加上的时间值，系统节拍计数器 xTickCount 加上这个时
间值得到新的系统时间。关于 xTicksToJump 这个时间值的确定后面在讲解 FreeRTOS 的低功耗
模式的时候会详细的讲解。