如何从高优先级 ISR 中唤醒 FreeRtos 任务？

Posted 2023-02-19

【中文标题】如何从高优先级 ISR 中唤醒 FreeRtos 任务？

【英文标题】：How to wake up a FreeRtos task from a high priority ISR?

【发布时间】：2014-12-03 14:01:21

【问题描述】：

使用：

Stm32F10x、F2xx、F4xx FreeRtos 8.1.1 gcc-arm-none-eabi-4_8-2014q2

我有一个必须以高中断优先级运行的 ISR，因此禁止在此 ISR 中调用 FreeRtos Api（请参阅 here 和 here）。

在某些情况下，这些 ISR 会检测到条件，在这些条件下，休眠的 FreeRtos 任务应该以至少可能的延迟唤醒。

通常（如果由于足够低的优先级而允许 ISR 调用 FreeRtos Api）我会使用队列或信号量来解决这个问题。

但是如何通过高优先级 ISR 实现这一点？

我目前的临时方法是这样的（简要概述）：

volatile int flag = 0;

void XYZ_IRQHandler() 
    if (someCondition)
        flag = 1


void FreeRtosTaskFunction(void* parameters) 
    for (;;) 
        if (flag == 1)
            doSomething();
        vTaskDelay(1);  // sleep 10ms (tick frequency is 100Hz)
    

但是这种方法有缺点：

延迟（从在 ISR 中设置标志直到任务唤醒）最多为 1 个 FreeRtos 滴答声。 需要轮询标志（浪费 CPU 周期）。

有什么建议可以更好地解决这个问题，尤其是延迟更短？

【参考方案1】：

我有一个想法，虽然未经测试似乎应该可行。

我假设您的 ISR 具有高优先级，因为它需要极低的延迟来执行不受其他中断影响的事情（即在准确的时间进行测量），并且任务应该很快完成，但不是t 非常关键（即传输或显示值）。

在您的高优先级 ISR 中，执行时序关键功能，然后触发低优先级内部中断。

当高优先级 ISR 完成时（以及任何其他待处理），将调用低优先级 ISR。然后它可以调用 FreeRTOS API 并立即启动任务。

【讨论】：

任何想法/链接如何触发内部中断？

好的，在 st-lib 中找到 EXTI_GenerateSWInterrupt()。不幸的是，它需要浪费一条 EXTI Line 和一个 irq 通道。但我会试一试。

Here 是另一种不使用 EXTI 的方法，但由于使用了 FreeRtos 跟踪宏，这对我的项目来说有点过于 hacky。我现在将基于 EXTI 的解决方案与 FreeRtos 信号量结合使用。

【参考方案2】：

解决方案是使用 FreeRTOS Task notification。

您的任务将挂起，然后在 ISR 事件发生后立即恢复/唤醒。

【讨论】：

FreeRtos 任务通知（随 FreeRtos 8.2 引入）是信号量的不错替代品。但请注意，也不允许从具有高中断优先级的 ISR 调用该 api。