实时操作系统（Real-time operating system, RTOS），又称即时操作系统，它会按照排序运行、管理系统资源，并为开发应用程序提供一致的基础。
实时操作系统与一般的操作系统相比，最大的特色就是“实时性”，如果有一个任务需要执行，实时操作系统会马上（在较短时间内）执行该任务，不会有较长的延时。这种特性保证了各个任务的及时执行。

概念：TICK

time slicing 的最小单位，可在menuconfig中更改，一些函数如

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vTaskDelay(tick);
vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);

是以tick为单位延时，对应的宏为portTICK_PERIOD_MS，可写第二行代码转为毫秒。

概念：MUTEX

多线程访问全局变量，解决重复写入和冲突等问题。
相当于创建一把钥匙，这个钥匙可以用来访问全局变量，每个任务可以选择性获取和给出这把钥匙，避免多个任务对全局变量的修改冲突。

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// 创建钥匙
SemaphoreHandle xMutexInventory;

//main()
// 创建mutex
xMutexInventory = xSemaphoreCreateMutex();
if (xMutexInventory == NULL) {
	printf("创建Semaphore失败，检查是否有足够内存")
} else {
	xTaskCreate(...);
	...
}
//task()
int timeOut = 1000;
void task() {
	while(1) {
		// 在timeout时间内如果能够获取就继续
			if (xSemaphoreTake(xMutexInventory, timeOut) == pdPASS){
				// 被MUTEX保护的内容叫做Critical Section
				...



				// 返还钥匙
				xSemaphoreGive(xMutexInventory);
			} else {
				// 无法获取钥匙做什么
			}
	}
}

使用多核心

xPortGetCoreID() 获取当前任务工作在哪个核心。
xTaskCreatePinnedToCore() 设置任务工作在哪个核心

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xTaskCreatePinnedToCore( TaskFunction_t pxTaskCode, 
const char * const pcName,
const uint32_t usStackDepth,
void * const pvParameters,
UBaseType_t uxPriority,
TaskHandle_t * const pxCreatedTask,
const BaseType_t xCoreID
)

以绝对的频率运行任务

uint32_t tick = xTaskGetTickCount() 获取tick数。
一种实现方式

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void task(void *pd) {
	for (;;) {
		uint32_t a = xTaskGetTickCount();
		// do something

		uint32_t b = xTaskGetTickCount();
		vTaskDelay(3000 - (b-a));
	}
}

这种方法存在弊端：其中a b的各种运算也需要消耗时间，频率不准确。
另一种方案
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void task(void *pd) {
	static float price = 99.57;

	TickType_t xLastWakeTime = xTaskGetTickCount();
	const TickType_t xFrequency = 3000; // 间隔3s

	for(;;) {
		printf("%d", price);


		vTaskDelayUntil(&xLastWakeTime, xFrequency); // 第一个参数给指针类型让此函数自动更新XLastWakeTime
	}
}

软件定时器

  1. TimerHandle_t lockHandle, checkHandle; 声明两个Handle。
  2. 创建Timer
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    void lockCarCallback(TimerHandle_t xTimer) {
    	// do something
    }
    lockHandle = xTimerCreate("Lock Car", // 名字
    						 2000,  // 时间 2000tick
    						 pdFALSE, // 一次性事件 timer时间内按多次按钮只执行一次
    								// pdTRUE 多次事件 周期执行
    						 (void*)0, // ID 空指针 多个timer需要改变
    						 lockCarCallback); // 回调函数
  3. 开始Timer
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    void carKey(void *pd) {
    	gpio_set_direction(GPIO_NUM_23, GPIO_MODE_INPUT);
    	for(;;){
    		if (gpio_get_level(GPIO_NUM_23) == 0) {
    			// timeout 3000 ticks
    			// xTimerStart 只是开始时间而已，不是创造时间对象
    			// 所以多次按按钮不会有多个时间对象生成
    			// 多次按按钮相当于每次重置timer     xTimerReset()
    			if(xTimerStart(lockHandle, 3000) == pdPASS) {
    				// 将要锁车
    			} else {
    				// 不能锁车
    			}
    			vTaskDelay(100); // 按钮防抖
    		
    		}
    	}
    }

    // 当pdTRUE 无限大的delay 当此timer负责极其重要的传感器任务时
    xTimerStart(checkHandle, portMAX_DELAY);

    xTaskCreate(carKey,
    		   "Check if key was pushed",
    		   1024 * 1,
    		   NULL,
    		   1,
    		   NULL);

    任务内存管理

    查看占用

    uint32_t size = esp_get_free_heap_size() 获取空闲heap大小
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    printf("Free heap size: %ld \n", esp_get_free_heap_size());
    // 每个任务除stack size 外 还占有大概300多字节的空间 用于恢复和控制任务。
    // 调用printf可能会消耗1060字节左右的空间
    int waterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark(taskHandle)
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    int waterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark(t1);
    printf("Water mark: %d \n", waterMark);
    利用此功能来确定任务栈内存的最低水平
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    void demo_task(void *pd) {
    	uint8_t statck_hwm=0, temp;
    	for (;;) {
    		temp = uxTaskGetStackHighWaterMark(nullptr); // 空指针代表当前任务
    		if (!stack_hwm || temp<stack_hwm) {
    			stack_hwm = temp;
    			printf("Stack size for demo_task %u\n", stack_hwm);
    		}
    	}
    }

    任务管理

    任务的暂停恢复与删除

    vTaskSuspend(), vTaskResume(), vTaskDelete()
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    TaskHandle_t bHandle = NULL;
    vTaskCreate(Task, "TASK", 1024*4, NULL, 1, &bHandle);
    vTaskSuspend(bHandle);
    vTaskResume(bHandle);
    // 一定要判断bHandle是否为空，以及删除后将bHandle置空。
    vTaskDelete(bHandle);
    bHandle = NULL;