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实验03_任务优先级抢占实验.docx
资料介绍
实验 03：任务优先级抢占实验
实验说明
实验概述
FreeRTOS 是一个抢占式实时操作系统，其核心调度机制基于任务优先级。理解优先级抢占对于设计可靠、高效的嵌入式系统至关重要。本实验通过设置两个不同优先级的任务，直观展示高优先级任务如何抢占低优先级任务的 CPU 执行权，以及低优先级任务在何种条件下才能获得执行机会。
实验原理
在 FreeRTOS 中，每个任务被赋予一个优先级，数值越大优先级越高。调度器始终确保处于就绪态的最高优先级任务获得 CPU 使用权。当高优先级任务就绪时，即使低优先级任务正在执行，也会被立即打断（抢占）。只有高优先级任务主动阻塞（如调用 vTaskDelay()、等待信号量等）或被更高优先级任务抢占时，低优先级任务才有机会运行。本实验使用 vTaskDelayUntil() 实现周期性执行，该函数相比 vTaskDelay() 能提供更精确的周期控制，不受任务执行时间抖动的影响。
关键知识点
1. 抢占式调度：高优先级任务就绪时立即抢占低优先级任务，这是 RTOS 实时性的保证。
2. vTaskDelayUntil()：绝对延时函数，用于固定周期执行，适合需要精确时序的场景。
3. 优先级反转：低优先级任务持有高优先级任务需要的资源时，会导致高优先级任务被阻塞，需要互斥量的优先级继承机制解决。
实验现象
低优先级任务每隔 2 秒打印一次运行信息，高优先级任务每隔 3 秒执行一次繁重计算并打印信息。当高优先级任务执行时，低优先级任务被抢占，在其执行完毕释放 CPU 后，低优先级任务继续运行。
完整代码
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| 实验03_任务优先级抢占实验.docx | 38K |
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