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type: concept title: FreeRTOS 任务调度与状态管理 tags: [freertos, rtos, scheduling, task, concept]
created: 2026-07-12
FreeRTOS 任务调度与状态管理
任务调度
调度器是内核中负责决定在任何特定时间应执行哪些任务的部分。FreeRTOS 默认使用 固定优先级的抢占式调度策略，对 同等优先级的任务执行时间片轮询：
- 抢占式调度：更高优先级的任务可随时抢占低优先级任务
- 时间片轮询：同优先级任务轮流执行一个时间片长度（即 SysTick 中断周期）
如果高优先级任务等待资源（延时/信号量）而无法执行，调度器会选择执行其他就绪的高优先级任务。
任务状态
FreeRTOS 中共 4 种任务状态：
| 状态 | 说明 |
|---|---|
| 运行态 (Running) | 任务实际执行中，单核下仅一个任务处于此状态 |
| 就绪态 (Ready) | 任务可执行但尚未运行，因同/更高优先级任务正在运行 |
| 阻塞态 (Blocked) | 任务等待延时或外部事件 |
| 挂起态 (Suspended) | 调用 vTaskSuspend() 进入，需 vTaskResume() 恢复 |
只有就绪态可转变成运行态，其他状态必须先转为就绪态。
每种状态对应一个任务状态列表：
- 就绪列表：
pxReadyTasksLists[x]（x 为优先级数值） - 阻塞列表：
pxDelayedTaskList - 挂起列表：
xSuspendedTaskList
32 位硬件中保存 32 位变量代表 0-31 优先级，某位置 1 代表该优先级就绪列表有任务。多个同优先级任务连接在同一就绪列表上。
FreeRTOS 滴答（Tick）
FreeRTOS 通过滴答计数变量测量时间。定时器中断（RTOS 滴答中断）以严格时间精度增加滴答数。每次滴答增加时，内核检查是否需解除阻塞或唤醒任务。
上下文切换
上下文包括处理器寄存器、堆栈等任务执行资源。当任务被挂起时保存上下文，恢复时还原。
切换时机：
- RTOS 滴答中断：处理就绪列表，判断是否切换（抢占/时间片）
- 任务执行完毕：主动调用任务切换函数
上下文切换在 PendSV ISR 中处理（PendSV 设置为最低中断优先级，避免影响其他 ISR）。
空闲任务
调度器启动时自动创建空闲任务（最低优先级），确保始终有任务可运行。负责释放被删除任务的内存。
相关页面
- [[source-freertos|尚硅谷 FreeRTOS 教程 - 资料页]]
- [[freertos-intro|FreeRTOS 基础概念]]
- [[freertos-task-api|任务 API 详解]]