tags: [source-summary] type: source source: "尚硅谷嵌入式技术之FreeRTOS实时操作系统 V1.0.3 — 第4章任务创建和删除" author: "尚硅谷研究院" date: 2026-07-17

created: 2026-07-17

任务创建与删除

用生活理解：公司招人（创建任务）需要分配工位（栈）和建立档案（TCB）；人员可以按编制内（静态）或外聘（动态）两种方式入职；裁员（删除任务）时需清理工位和档案。

Concept

Basic concept

FreeRTOS 中，一个任务（Task）包含三要素：

任务函数：用户编写的无限循环函数
堆栈（Stack）：保存任务上下文（寄存器、局部变量）
TCB（Task Control Block）：任务控制块，记录任务状态、优先级等信息

Working principle

FreeRTOS 创建任务时：

分配栈空间和 TCB 内存
将任务加入就绪链表
调度器根据优先级和时间片选择运行的任务

动态创建（xTaskCreate）由内核自动分配栈和 TCB 内存：

优点：使用简单，无需预先规划内存
缺点：依赖 heap 管理，需要确保堆空间充足

静态创建（xTaskCreateStatic）由用户预先分配栈和 TCB 内存：

优点：不依赖堆分配，适合安全关键系统
缺点：需要提前计算任务数量并分配内存

删除任务时使用 vTaskDelete()，任务被删除后不会再次运行，任务占用的资源会被释放。

Core API

动态创建：xTaskCreate

Function	Params	Description
`xTaskCreate`	`pvTaskCode`, `pcName`, `usStackDepth`, `pvParameters`, `uxPriority`, `pxCreatedTask`	动态创建一个新任务
	`pvTaskCode`	任务函数指针
	`pcName`	任务名称（用于调试）
	`usStackDepth`	栈深度（单位 word，STM32 中 1 word = 4 字节）
	`pvParameters`	传递给任务函数的参数
	`uxPriority`	任务优先级（0~configMAX_PRIORITIES-1）
	`pxCreatedTask`	返回任务句柄
返回	`pdPASS`	创建成功
	`errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY`	创建失败（内存不足）

静态创建：xTaskCreateStatic

Function	Params	Description
`xTaskCreateStatic`	`pvTaskCode`, `pcName`, `ulStackDepth`, `pvParameters`, `uxPriority`, `puxStackBuffer`, `pxTaskBuffer`	静态创建一个新任务
	`puxStackBuffer`	用户预先分配的栈空间
	`pxTaskBuffer`	用户预先分配的 TCB 空间
返回	非 NULL	任务句柄
	NULL	创建失败（用户未提供内存）

删除任务：vTaskDelete

Function	Params	Description
`vTaskDelete`	`xTask`	删除指定任务
	`xTask`	待删除任务句柄；传 NULL 表示删除自身
注意	传 NULL 时会在函数末尾触发一次任务切换

空闲任务与定时器任务内存钩子（静态分配）

当 configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION = 1 时，必须提供以下两个钩子函数：

Function	Description
`vApplicationGetIdleTaskMemory`	提供空闲任务的 TCB 和栈缓冲区
`vApplicationGetTimerTaskMemory`	提供定时器任务的 TCB 和栈缓冲区

Experiment

Requirements

P01：动态创建 3 个任务，task1 翻转 LED1，task2 翻转 LED2，task3 检测按键删除 task1
P02：使用静态创建实现同样功能，并提供空闲任务和定时器任务的内存

Code Implementation

P01：动态创建

File: 01_任务创建与删除_CubeMX/Core/Src/freertos_demo.c

#include "freertos_demo.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"

/* 起始任务配置 */
#define START_TASK_STACK 128
#define START_TASK_PRIORITY 1
TaskHandle_t start_task_handle;
void start_task(void *pvParameters);

/* 任务1配置 */
#define TASK1_STACK 128
#define TASK1_PRIORITY 2
TaskHandle_t task1_handle;
void task1(void *pvParameters);

/* 任务2配置 */
#define TASK2_STACK 128
#define TASK2_PRIORITY 3
TaskHandle_t task2_handle;
void task2(void *pvParameters);

/* 任务3配置 */
#define TASK3_STACK 128
#define TASK3_PRIORITY 4
TaskHandle_t task3_handle;
void task3(void *pvParameters);

/**
 * @description: 启动FreeRTOS
 */
void freertos_start(void)
{
    /* 1. 创建起始任务（所有任务在起始任务中统一创建） */
    xTaskCreate((TaskFunction_t)start_task,               // 任务函数指针
                (char *)"start_task",                     // 任务名称（用于调试标识）
                (configSTACK_DEPTH_TYPE)START_TASK_STACK, // 栈空间大小 128 word × 4 = 512 字节
                (void *)NULL,                             // 传递给任务的参数
                (UBaseType_t)START_TASK_PRIORITY,         // 任务优先级
                (TaskHandle_t *)&start_task_handle);      // 返回任务句柄

    /* 2. 启动调度器：将CPU控制权交给FreeRTOS */
    vTaskStartScheduler();
}

/**
 * @description: 起始任务函数，负责创建其他任务后自我删除
 */
void start_task(void *pvParameters)
{
    /* 进入临界区：防止创建任务过程中被中断干扰 */
    taskENTER_CRITICAL();

    /* 创建3个实际工作任务 */
    xTaskCreate((TaskFunction_t)task1,
                (char *)"task1",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK1_STACK,
                (void *)NULL,
                (UBaseType_t)TASK1_PRIORITY,
                (TaskHandle_t *)&task1_handle);
    xTaskCreate((TaskFunction_t)task2,
                (char *)"task2",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK2_STACK,
                (void *)NULL,
                (UBaseType_t)TASK2_PRIORITY,
                (TaskHandle_t *)&task2_handle);
    xTaskCreate((TaskFunction_t)task3,
                (char *)"task3",
                (configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK3_STACK,
                (void *)NULL,
                (UBaseType_t)TASK3_PRIORITY,
                (TaskHandle_t *)&task3_handle);

    /* 删除起始任务自身：传NULL代表删除当前运行的任务 */
    vTaskDelete(NULL);

    /* 退出临界区 */
    taskEXIT_CRITICAL();
}

/**
 * @description: 任务1——翻转LED1，周期500ms
 */
void task1(void *pvParameters)
{
    while (1)
    {
        printf("task1正在运行...\r\n");
        LED_Toggle(LED1_Pin);          // 翻转LED1
        vTaskDelay(500);               // 阻塞延时500ms，让出CPU
    }
}

/**
 * @description: 任务2——翻转LED2，周期500ms
 */
void task2(void *pvParameters)
{
    while (1)
    {
        printf("task2正在运行...\r\n");
        LED_Toggle(LED2_Pin);          // 翻转LED2
        vTaskDelay(500);               // 阻塞延时500ms，让出CPU
    }
}

/**
 * @description: 任务3——检测按键，按下KEY1则删除task1
 */
void task3(void *pvParameters)
{
    uint8_t key = 0;
    while (1)
    {
        printf("task3正在运行...\r\n");
        key = Key_Detect();
        if (key == KEY1_PRESS)
        {
            /* 确保task1句柄有效 */
            if (task1_handle != NULL)
            {
                /* KEY1按下则删除task1 */
                printf("正在删除Task1....\r\n");
                vTaskDelete(task1_handle);       // 删除指定任务
                task1_handle = NULL;             // 句柄置空防止误用
            }
        }
        vTaskDelay(500);
        // HAL_Delay(500);   // 注意：HAL_Delay是忙等待，会占用CPU
    }
}

P02：静态创建

File: 02_任务创建与删除_静态创建/Core/Src/freertos_demo.c

#include "freertos_demo.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "LED.h"
#include "Key.h"

/* 任务栈和TCB变量全部由用户预先定义 */
#define START_TASK_STACK 128
StackType_t start_task_stack[START_TASK_STACK];  // 用户分配的栈空间
StaticTask_t start_task_tcb;                      // 用户分配的TCB空间
TaskHandle_t start_task_handle;

#define TASK1_STACK 128
StackType_t task1_stack[TASK1_STACK];
StaticTask_t task1_tcb;
TaskHandle_t task1_handle;

#define TASK2_STACK 128
StackType_t task2_stack[TASK2_STACK];
StaticTask_t task2_tcb;
TaskHandle_t task2_handle;

#define TASK3_STACK 128
StackType_t task3_stack[TASK3_STACK];
StaticTask_t task3_tcb;
TaskHandle_t task3_handle;

/* ============= 系统任务内存分配（静态分配时必须提供）=============== */
StackType_t idle_task_stack[configMINIMAL_STACK_SIZE];
StaticTask_t idle_task_tcb;

StackType_t timer_task_stack[configTIMER_TASK_STACK_DEPTH];
StaticTask_t timer_task_tcb;

/* 提供空闲任务的栈和TCB */
void vApplicationGetIdleTaskMemory(StaticTask_t **ppxIdleTaskTCBBuffer,
                                   StackType_t **ppxIdleTaskStackBuffer,
                                   uint32_t *pulIdleTaskStackSize)
{
    *ppxIdleTaskTCBBuffer = &idle_task_tcb;
    *ppxIdleTaskStackBuffer = idle_task_stack;
    *pulIdleTaskStackSize = configMINIMAL_STACK_SIZE;
}

/* 提供定时器任务的栈和TCB */
void vApplicationGetTimerTaskMemory(StaticTask_t **ppxTimerTaskTCBBuffer,
                                    StackType_t **ppxTimerTaskStackBuffer,
                                    uint32_t *pulTimerTaskStackSize)
{
    *ppxTimerTaskTCBBuffer = &timer_task_tcb;
    *ppxTimerTaskStackBuffer = timer_task_stack;
    *pulTimerTaskStackSize = configTIMER_TASK_STACK_DEPTH;
}

void freertos_start(void)
{
    /* 静态创建起始任务：需要用户提供栈和TCB缓冲区 */
    start_task_handle = xTaskCreateStatic(
        (TaskFunction_t)start_task,
        (char *)"start_task",
        (uint32_t)START_TASK_STACK,
        (void *)NULL,
        (UBaseType_t)START_TASK_PRIORITY,
        (StackType_t *)start_task_stack,   // 用户预分配的栈
        (StaticTask_t *)&start_task_tcb    // 用户预分配的TCB
    );

    vTaskStartScheduler();
}

void start_task(void *pvParameters)
{
    taskENTER_CRITICAL();

    /* 静态创建3个工作任务 */
    task1_handle = xTaskCreateStatic(
        (TaskFunction_t)task1, (char *)"task1",
        (configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK1_STACK, (void *)NULL,
        (UBaseType_t)TASK1_PRIORITY,
        (StackType_t *)task1_stack, (StaticTask_t *)&task1_tcb
    );
    task2_handle = xTaskCreateStatic(
        (TaskFunction_t)task2, (char *)"task2",
        (configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK2_STACK, (void *)NULL,
        (UBaseType_t)TASK2_PRIORITY,
        (StackType_t *)task2_stack, (StaticTask_t *)&task2_tcb
    );
    task3_handle = xTaskCreateStatic(
        (TaskFunction_t)task3, (char *)"task3",
        (configSTACK_DEPTH_TYPE)TASK3_STACK, (void *)NULL,
        (UBaseType_t)TASK3_PRIORITY,
        (StackType_t *)task3_stack, (StaticTask_t *)&task3_tcb
    );

    vTaskDelete(NULL);
    taskEXIT_CRITICAL();
}
/* task1/task2/task3 与动态创建版本相同 */

Key Config

P01 FreeRTOSConfig.h（默认配置，无需特殊设置）：

// 默认配置已启用 vTaskDelete
#define INCLUDE_vTaskDelete  1

P02 FreeRTOSConfig.h（静态分配额外配置）：

#define configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION  1    // 启用静态分配
#define configUSE_TIMERS                 1    // 启用软件定时器（产生定时器任务）
#define configTIMER_TASK_PRIORITY        4    // 定时器任务优先级
#define configTIMER_QUEUE_LENGTH         5    // 定时器命令队列长度
#define configTIMER_TASK_STACK_DEPTH     256  // 定时器任务栈大小

Core API Reference Table

Function	Parameters	Return	Description
`xTaskCreate`	pvTaskCode, pcName, usStackDepth, pvParameters, uxPriority, pxCreatedTask	BaseType_t	动态创建任务
`xTaskCreateStatic`	pvTaskCode, pcName, ulStackDepth, pvParameters, uxPriority, puxStackBuffer, pxTaskBuffer	TaskHandle_t	静态创建任务
`vTaskDelete`	xTaskToDelete	void	删除任务（NULL=自身）
`vTaskStartScheduler`	无	void	启动调度器
`vApplicationGetIdleTaskMemory`	ppxIdleTaskTCBBuffer, ppxIdleTaskStackBuffer, pulIdleTaskStackSize	void	提供空闲任务内存（静态分配时）
`vApplicationGetTimerTaskMemory`	ppxTimerTaskTCBBuffer, ppxTimerTaskStackBuffer, pulTimerTaskStackSize	void	提供定时器任务内存（静态分配时）

Common Issues & Pitfalls

栈溢出：栈大小设置不当会导致任务异常。调试时可设置 configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 为 1 或 2，并实现 vApplicationStackOverflowHook()。
删除后句柄未置空：删除任务后其句柄仍指向原 TCB 地址，后续误用会导致崩溃。应在删除后立即将句柄置 NULL。
动态创建失败：堆空间不足时 xTaskCreate 返回 errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY。增大 configTOTAL_HEAP_SIZE 或改用静态创建。
静态创建必须提供系统任务内存：设置 configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION = 1 后，必须实现 vApplicationGetIdleTaskMemory，若启用定时器还必须实现 vApplicationGetTimerTaskMemory。
vTaskDelete(NULL) 后需要切换：删除自身时，函数末尾会自动触发一次任务切换，因此无需手动调用 taskYIELD()。
临界区内不要使用阻塞操作：taskENTER_CRITICAL() / taskEXIT_CRITICAL() 之间不应调用 vTaskDelay() 等可能导致阻塞的 API。

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