RTOS沒有執(zhí)行任務，CPU在干嘛？

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前幾天，有小伙伴問了大概這么一個問題：RTOS有很多任務，如果沒有執(zhí)行任務了，都在延時等待（如vTaskDelay），或等待事件觸發(fā)（如xQueueReceive），CPU在干嘛？

從裸機轉向RTOS的小伙伴，不知道你有沒有過這樣的疑問？

裸機 vs 系統(tǒng)

裸機情況下，就是一個while死循環(huán)：

int main(void){  /* 初始化 */  while(1)  {  /* 循環(huán)處理多項事情 */  }}

換上RTOS就是為了提高CPU利用率，使其執(zhí)行多個任務（多個while）：

void?Task1(void){  /* 初始化 */  while(1)  {    /* 處理事情1 */  }}
void Task2(void){  /* 初始化 */  while(1)  {    /* 處理事情2 */  }}
void?Task3(void)void Task4(void)......

通過對比裸機和操作系統(tǒng)的區(qū)別，再結合開篇的問題，你能聯(lián)想到什么？

裸機情況下，CPU永遠都在while（1）大循環(huán)中。那么，在操作系統(tǒng)下，CPU除了執(zhí)行任務中的while，其他時間都執(zhí)行到哪兒去了？

答案是：CPU在執(zhí)行操作系統(tǒng)自帶的空閑任務/線程/進程。

OS空閑任務

我們打開Windows系統(tǒng)的任務管理器，不操作電腦時，你會發(fā)現(xiàn)一個進程CPU占有率很高：

沒錯，這個進行就是系統(tǒng)空閑進程。

在RTOS實時操作系統(tǒng)中，也有一個類似這樣的線程（任務），叫空閑任務。

uCOS中空閑任務叫：OS_TaskIdleFreeRTOS中空閑任務叫：prvIdleTask

當然你在線調試帶有RTOS操作系統(tǒng)的項目時，暫停運行代碼，有很大概率CPU會執(zhí)行到空閑任務。

比如uCOS空閑函數：

void  OS_TaskIdle (void *p_arg){#if OS_CRITICAL_METHOD == 3u                     /* Allocate storage for CPU status register           */    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;#endif    p_arg = p_arg;                               /* Prevent compiler warning for not using 'p_arg'     */    for (;;) {        OS_ENTER_CRITICAL();        OSIdleCtr++;        OS_EXIT_CRITICAL();        OSTaskIdleHook();                        /* Call user definable HOOK                           */    }}

其實，你會發(fā)現(xiàn)這個系統(tǒng)空閑函數也沒什么代碼，就是在哪兒“死循環(huán)”。

這里有一個?OSTaskIdleHook();函數是提供給用戶的，默認情況下，這個函數也是啥東西沒有，需要用戶根據自己情況添加代碼。這里可以參看我之前分享的文章：RTOS中鉤子函數HOOK的用途及用法。

所以，回到本文的問題：RTOS沒有執(zhí)行任務，CPU在干嘛？

答案是：默認情況下，啥都沒干！當然，如果你看到CPU太閑了，你也可以讓它干點事。比如在上面的 OSTaskIdleHook() 函數里面添加一句打印輸出：

printf("CPU在偷懶了...nr");

最后，你對RTOS實時操作系統(tǒng)內核了解多少？有多少小伙伴閱讀過內核源碼？