Função xTaskCreate()

Função xTaskCreate()

Intro

A função xTaskCreate() é usada para criar uma nova tarefa no FreeRTOS. Essa função inicializa a tarefa, aloca memória para sua pilha e adiciona a tarefa à lista de tarefas prontas para serem executadas pelo escalonador.

Protótipo da Função


xxxxxxxxxx
BaseType_t xTaskCreate(
    TaskFunction_t pvTaskCode,
    const char * const pcName,
    const uint16_t usStackDepth,
    void *pvParameters,
    UBaseType_t uxPriority,
    TaskHandle_t *pxCreatedTask
);

Parâmetros

pvTaskCode: Um ponteiro para a função que implementa a tarefa. Esta função deve seguir o seguinte protótipo:


xxxxxxxxxx
void TaskFunction(void *pvParameters);

pcName: Um nome descritivo para a tarefa. Este nome é usado apenas para fins de depuração.
usStackDepth: O tamanho da pilha da tarefa, em palavras (não bytes). Por exemplo, se configSTACK_DEPTH_TYPE for definido como uint16_t e o tamanho da palavra for 4 bytes, um usStackDepth de 100 significa que a pilha pode armazenar 100 palavras, ou seja, 400 bytes.
pvParameters: Um ponteiro para os parâmetros que serão passados para a tarefa. Este valor é passado como argumento para a função da tarefa quando ela é executada.
uxPriority: A prioridade da tarefa. Tarefas com prioridades mais altas preemptam tarefas com prioridades mais baixas.
pxCreatedTask: Um ponteiro para o handle da tarefa criada. Este handle pode ser usado para referenciar a tarefa em outras chamadas do FreeRTOS. Este parâmetro é opcional e pode ser NULL.

Valor de Retorno

xTaskCreate() retorna pdPASS (1) se a tarefa foi criada com sucesso. Caso contrário, retorna errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY (0) se não houver memória suficiente disponível.

Pilha da Tarefa

A pilha da tarefa é uma área de memória alocada especificamente para armazenar dados locais, variáveis automáticas e contextos de função durante a execução da tarefa. Cada tarefa no FreeRTOS tem sua própria pilha separada, que é usada para:

Armazenar variáveis locais da tarefa.
Armazenar o contexto da tarefa (registradores da CPU) quando a tarefa é interrompida ou trocada pelo escalonador.
Armazenar os parâmetros passados para funções chamadas pela tarefa.

Sugestões para Definir o Tamanho da Pilha

O tamanho da pilha é crítico para a estabilidade do sistema. Uma pilha muito pequena pode causar estouro de pilha, enquanto uma pilha muito grande pode desperdiçar memória. Algumas sugestões para definir o tamanho da pilha são:

Analisar o Código da Tarefa:
- Verifique as variáveis locais e o tamanho dos arrays alocados na pilha.
- Considere o número e a profundidade das chamadas de função.
Uso de Ferramentas de Análise:
- Utilize funções do FreeRTOS como uxTaskGetStackHighWaterMark() para monitorar o uso da pilha durante a execução e ajustar o tamanho conforme necessário.
Teste de Estresse:
- Execute a tarefa sob condições de carga máxima para garantir que a pilha é suficiente.
Referência a Exemplos:
- Use exemplos de configuração de tarefas similares como referência para o tamanho da pilha.

Parâmetro Passado para a Função da Tarefa

O parâmetro pvParameters permite que você passe dados para a tarefa quando ela é criada. Este parâmetro pode ser usado para:

Passar configurações iniciais para a tarefa.
Diferenciar comportamentos de múltiplas instâncias da mesma tarefa.
Compartilhar estruturas de dados ou informações entre a tarefa e outras partes do programa.

Exemplo Completo

Aqui está um exemplo que demonstra a criação de duas tarefas com diferentes prioridades e uso do parâmetro pvParameters.


xxxxxxxxxx
#include <Arduino.h>
#include <freertos/FreeRTOS.h>
#include <freertos/task.h>
// Protótipos das funções das tarefas
void TaskFunction1(void *pvParameters);
void TaskFunction2(void *pvParameters);
// Estrutura de dados para passar como parâmetro para a tarefa
typedef struct {
  int taskId;
  const char *taskMessage;
} TaskParameters;
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // Definir os parâmetros para as tarefas
  TaskParameters task1Params = {1, "Task 1 is running"};
  TaskParameters task2Params = {2, "Task 2 is running"};
  // Criação das tarefas com diferentes prioridades e parâmetros
  xTaskCreate(TaskFunction1, "Task1", 1024, &task1Params, 1, NULL);
  xTaskCreate(TaskFunction2, "Task2", 1024, &task2Params, 2, NULL);
}
void loop() {
  // Loop vazio
}
// Implementação da TaskFunction1
void TaskFunction1(void *pvParameters) {
  TaskParameters *params = (TaskParameters *) pvParameters;
  while (true) {
    Serial.print("Task ID: ");
    Serial.print(params->taskId);
    Serial.print(", Message: ");
    Serial.println(params->taskMessage);
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
  }
}
// Implementação da TaskFunction2
void TaskFunction2(void *pvParameters) {
  TaskParameters *params = (TaskParameters *) pvParameters;
  while (true) {
    Serial.print("Task ID: ");
    Serial.print(params->taskId);
    Serial.print(", Message: ");
    Serial.println(params->taskMessage);
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
  }
}

Explicação do Exemplo

Definição de Parâmetros:
- TaskParameters é uma estrutura usada para passar múltiplos parâmetros para as tarefas.
Criação de Tarefas:
- xTaskCreate(TaskFunction1, "Task1", 1024, &task1Params, 1, NULL);
- xTaskCreate(TaskFunction2, "Task2", 1024, &task2Params, 2, NULL);
- As tarefas TaskFunction1 e TaskFunction2 são criadas com diferentes prioridades e recebem seus respectivos parâmetros.
Implementação das Funções das Tarefas:
- Cada tarefa lê seus parâmetros, imprime uma mensagem na porta serial e depois se suspende por um período de tempo.

Conclusão

A função xTaskCreate() é fundamental para a criação de tarefas no FreeRTOS. A pilha da tarefa é crucial para o armazenamento de variáveis locais e contextos de função. O parâmetro passado para a função da tarefa permite a passagem de dados personalizados para cada instância da tarefa, proporcionando flexibilidade e modularidade ao design do sistema. Ao definir o tamanho da pilha, é importante considerar o uso real da pilha pela tarefa para evitar problemas de estouro e otimizar o uso da memória do sistema.