一、任務(wù)通知簡介

FreeRTOS 從 V8.2.0 版本開始提供任務(wù)通知這個功能，每個任務(wù)都有一個 32 位的通知 值，在大多數(shù)情況下，任務(wù)通知可以替代二值信號量、計數(shù)信號量、事件組，也可以替代 長度為 1 的隊列（可以保存一個 32位整數(shù)或指針值）。

相對于以前使用 FreeRTOS 內(nèi)核通信的資源，必須創(chuàng)建隊列、二進(jìn)制信號量、計數(shù)信 號量或事件組的情況，使用任務(wù)通知顯然更靈活。

按照 FreeRTOS 官方的說法，使用任務(wù) 通知比通過信號量等 ICP 通信方式解除阻塞的任務(wù)要快 45%，并且更加省 RAM 內(nèi)存空間 （使用 GCC 編譯器，-o2 優(yōu)化級別），任務(wù)通知的使用無需創(chuàng)建隊列。想要使用任務(wù)通知， 必須將 FreeRTOSConfig.h 中的宏定義
configUSE_TASK_NOTIFICATIONS 設(shè)置為 1，其實 FreeRTOS 默認(rèn)是為 1 的，所以任務(wù)通知是默認(rèn)使能的。

FreeRTOS 提供以下幾種方式發(fā)送通知給任務(wù) ：

發(fā)送通知給任務(wù)， 如果有通知未讀，不覆蓋通知值。

發(fā)送通知給任務(wù)，直接覆蓋通知值。

發(fā)送通知給任務(wù)，設(shè)置通知值的一個或者多個位，可以當(dāng)做事件組來使用。

發(fā)送通知給任務(wù)，遞增通知值，可以當(dāng)做計數(shù)信號量使用。 通過對以上任務(wù)通知方式的合理使用，可以在一定場合下替代 FreeRTOS 的信號量， 隊列、事件組等。

當(dāng)然，凡是都有利弊，不然的話 FreeRTOS 還要內(nèi)核的 IPC 通信機(jī)制干嘛，消息通知 雖然處理更快，RAM 開銷更小，但也有以下限制 ：

只能有一個任務(wù)接收通知消息，因為必須指定接收通知的任務(wù)。。

只有等待通知的任務(wù)可以被阻塞，發(fā)送通知的任務(wù)，在任何情況下都不會因為發(fā) 送失敗而進(jìn)入阻塞態(tài)。

二、任務(wù)通知的運作機(jī)制

顧名思義，任務(wù)通知是屬于任務(wù)中附帶的資源，所以在任務(wù)被創(chuàng)建的時候，任務(wù)通知 也被初始化的，而在分析隊列和信號量的章節(jié)中，我們知道在使用隊列、信號量前，必須 先創(chuàng)建隊列和信號量，目的是為了創(chuàng)建隊列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

比如使用 xQueueCreate()函數(shù)創(chuàng)建 隊列，用 xSemaphoreCreateBinary()函數(shù)創(chuàng)建二值信號量等等。再來看任務(wù)通知，由于任務(wù) 通知的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含在任務(wù)控制塊中，只要任務(wù)存在，任務(wù)通知數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就已經(jīng)創(chuàng)建完畢， 可以直接使用，所以使用的時候很是方便。

任務(wù)通知可以在任務(wù)中向指定任務(wù)發(fā)送通知，也可以在中斷中向指定任務(wù)發(fā)送通知， FreeRTOS 的每個任務(wù)都有一個 32 位的通知值，任務(wù)控制塊中的成員變量 ulNotifiedValue 就是這個通知值。

只有在任務(wù)中可以等待通知，而不允許在中斷中等待通知。如果任務(wù)在等待的通知暫時無效，任務(wù)會根據(jù)用戶指定的阻塞超時時間進(jìn)入阻塞狀態(tài)，我們可以將等 待通知的任務(wù)看作是消費者；其它任務(wù)和中斷可以向等待通知的任務(wù)發(fā)送通知，發(fā)送通知 的任務(wù)和中斷服務(wù)函數(shù)可以看作是生產(chǎn)者，當(dāng)其他任務(wù)或者中斷向這個任務(wù)發(fā)送任務(wù)通知， 任務(wù)獲得通知以后，該任務(wù)就會從阻塞態(tài)中解除，這與 FreeRTOS 中內(nèi)核的其他通信機(jī)制 一致。

三、任務(wù)通知的函數(shù)接口講解

1. xTaskGenericNotify()

我們先看一下發(fā)送通知 API 函數(shù)。這類函數(shù)比較多，有 6 個。但仔細(xì)分析會發(fā)現(xiàn)它們 只能完成 3 種操作，每種操作有兩個 API 函數(shù)，分別為帶中斷保護(hù)版本和不帶中斷保護(hù)版 本。FreeRTOS 將 API 細(xì)分為帶中斷保護(hù)版本和不帶中斷保護(hù)版本是為了節(jié)省中斷服務(wù)程 序處理時間，提升性能。

通過前面通信機(jī)制的學(xué)習(xí)，相信大家都了解了 FreeRTOS 的風(fēng)格， 這里的任務(wù)通知發(fā)送函數(shù)也是利用宏定義來進(jìn)行擴(kuò)展的，所有的函數(shù)都是一個宏定義，在 任務(wù)中發(fā)送任務(wù)通知的函數(shù)均是調(diào)用 xTaskGenericNotify()函數(shù)進(jìn)行發(fā)送通知，xTaskGenericNotify()函數(shù)是一個通用的任務(wù)通知發(fā)送函數(shù)，在任務(wù)中發(fā)送通知的 API 函 數(shù) ， 如 xTaskNotifyGive() 、 xTaskNotify() ，xTaskNotifyAndQuery() ， 都 是 以 xTaskGenericNotify()為原型的，只不過指定的發(fā)送方式不同而已。

2.xTaskNotifyGive()

xTaskNotifyGive()是一個宏，宏展開是調(diào)用函數(shù) xTaskNotify( ( xTaskToNotify ), ( 0 ), eIncrement )，即向一個任務(wù)發(fā)送通知，并將對方的任務(wù)通知值加 1。該函數(shù)可以作為二值 信號量和計數(shù)信號量的一種輕量型的實現(xiàn)，速度更快，在這種情況下對象任務(wù)在等待任務(wù) 通 知 的 時 候 應(yīng) 該 是 使 用 函 數(shù) ulTaskNotifyTake() 而不是 xTaskNotifyWait() 。xTaskNotifyGive() 不 能 在 中 斷 里 面 使 用 ， 而 是 使 用 具 有 中 斷 保 護(hù) 功 能 的 vTaskNotifyGiveFromISR()來代替。

xTaskNotifyGive()函數(shù)說明

xTaskNotifyGive()函數(shù)應(yīng)用舉例

 static void prvTask1( void *pvParameters ); static void prvTask2( void *pvParameters ); /*定義任務(wù)句柄 */ static TaskHandle_t xTask1 = NULL, xTask2 = NULL; /* 主函數(shù):創(chuàng)建兩個任務(wù)，然后開始任務(wù)調(diào)度 */ void main( void ) {
 xTaskCreate(prvTask1, "Task1", 200, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xTask1);
 xTaskCreate(prvTask2, "Task2", 200, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &xTask2);
 vTaskStartScheduler();
 } /*-----------------------------------------------------------*/ static void prvTask1( void *pvParameters ) { for ( ;; ) { /* 向 prvTask2()發(fā)送一個任務(wù)通知，讓其退出阻塞狀態(tài) */ xTaskNotifyGive( xTask2 ); /* 阻塞在 prvTask2()的任務(wù)通知上
 如果沒有收到通知，則一直等待*/ ulTaskNotifyTake( pdTRUE, portMAX_DELAY );
 }
 } /*-----------------------------------------------------------*/ static void prvTask2( void *pvParameters ) { for ( ;; ) { /* 阻塞在 prvTask1()的任務(wù)通知上
 如果沒有收到通知，則一直等待*/ ulTaskNotifyTake( pdTRUE, portMAX_DELAY ); /* 向 prvTask1()發(fā)送一個任務(wù)通知，讓其退出阻塞狀態(tài) */ xTaskNotifyGive( xTask1 );
 }
}

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