Tasks

Tasks são pequenos programas executados pelo sistema operacional. Cada tarefa possui uma stack reservada para ela e é gerenciada pelo sistema operacional. Note que toda task é uma função que não retorna e possui laço infinito (while (1)). Tasks em um RTOS não devem retornar; elas executam como se tivessem exclusividade da CPU (assim como um código bare-metal que não deve retornar da função main). A seguir, um exemplo de duas tarefas.

void led_1_task(void *p) {
    gpio_init(LED_PIN_R);
    gpio_set_dir(LED_PIN_R, GPIO_OUT);

    int delay = 250;
    while (true) {
        gpio_put(LED_PIN_R, 1);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay));
        gpio_put(LED_PIN_R, 0);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay));
    }
}

void led_2_task(void *p) {
    gpio_init(LED_PIN_G);
    gpio_set_dir(LED_PIN_G, GPIO_OUT);

    int delay = 500;
    while (true) {
        gpio_put(LED_PIN_G, 1);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay));
        gpio_put(LED_PIN_G, 0);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay));
    }
}

"vTaskDelay"

A função vTaskDelay() faz com que o RTOS libere processamento para outras tarefas durante o tempo especificado em sua chamada. Esse valor é determinado em ticks. Podemos traduzir ticks para ms, usando o define portTICK_PERIOD_MS como no exemplo anterior.

Criando uma task

Criar uma tarefa é similar ao de inicializar um programa em um sistema operacional, mas no caso devemos indicar para o RTOS quais "funções" irão se comportar como pequenos programas (tarefas). Para isso devemos chamar a função xTaskCreate que possui a seguinte estrutura:

"Leitura necessária"

Acesse e leia a documentação do FreeRTOS sobre criação de tasks:

• https://www.freertos.org/a00125.html

xTaskCreate pode ser utilizada para criar tarefas que têm acesso irrestrito a todo o mapa de memória do microcontrolador. Em sistemas que suportam MPU (Unidade de Proteção de Memória), tarefas com restrições de MPU podem ser criadas usando-se xTaskCreateRestricted como alternativa.

A criação das tasks led_1_task e led_2_task são feitas da seguinte maneira (na função main):

int main() {
    stdio_init_all();
    printf("Start RTOS \n");
    xTaskCreate(led_1_task, "LED_Task 1", 256, NULL, 1, NULL);
    xTaskCreate(led_2_task, "LED_Task 2", 256, NULL, 1, NULL);
    vTaskStartScheduler();
    
    // Programa nunca deve chegar aqui! 
    // vTaskStartScheduler() passa o comando do core para o FreeRTOS!
    while (true)
        ;
}

A função xTaskCreate possui os seguintes argumentos:

• TaskFunction_t pvTaskCode: Este é um ponteiro para a função que será executada pela tarefa. Essa função deve aderir a um protótipo específico e não retornar (ou seja, deve ser um loop infinito).
• const char const pcName*: Uma string que representa o nome da tarefa. Esse nome é útil para fins de depuração.
• uint16_t usStackDepth: O tamanho da pilha (stack) atribuída à tarefa, especificado em palavras. Isso depende do microcontrolador e da complexidade da tarefa.
• void pvParameters*: Um ponteiro para os parâmetros que a tarefa deve receber. Se a tarefa não necessitar de parâmetros, NULL pode ser passado.
• UBaseType_t uxPriority: A prioridade da tarefa. Tarefas com prioridades mais altas são executadas preferencialmente em relação às tarefas com prioridades mais baixas.
• TaskHandle_t pvCreatedTask*: Um ponteiro para uma variável do tipo TaskHandle_t que será preenchida com o identificador da tarefa criada. Esse identificador pode ser utilizado para se referenciar à tarefa após sua criação.

Snippets

A seguir um código bem simples de como criar duas tarefas.

#include "pico/stdlib.h"
#include <FreeRTOS.h>
#include <stdio.h>
#include <task.h>

const int LED_PIN_R = 4;
const int LED_PIN_G = 5;

void led_1_task(void *p) {
    gpio_init(LED_PIN_R);
    gpio_set_dir(LED_PIN_R, GPIO_OUT);

    int delay = 250;
    while (true) {
        gpio_put(LED_PIN_R, 1);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay));
        gpio_put(LED_PIN_R, 0);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay));
    }
}

void led_2_task(void *p) {
    gpio_init(LED_PIN_G);
    gpio_set_dir(LED_PIN_G, GPIO_OUT);

    int delay = 250;
    while (true) {
        gpio_put(LED_PIN_G, 1);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay));
        gpio_put(LED_PIN_G, 0);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(delay));
    }
}

int main() {
    stdio_init_all();
    printf("Start RTOS \n");
    xTaskCreate(led_1_task, "LED_Task 1", 256, NULL, 1, NULL);
    xTaskCreate(led_2_task, "LED_Task 2", 256, NULL, 1, NULL);
    vTaskStartScheduler();

    while (true)
        ;
}