在 FreeRTOS 中，守护任务（Daemon Task）是一个特殊的系统任务，主要用于管理软件定时器和其他后台操作。以下是关于 FreeRTOS 守护任务的详细信息：

守护任务的作用

1. 软件定时器管理：

   • 当启用 configUSE_TIMERS 时，FreeRTOS 会创建一个守护任务（默认名称为 prvTimerTask），用于管理所有软件定时器的生命周期和事件调度。
   • 守护任务会检查定时器列表，找出即将到期的定时器，并调用其回调函数。
   • 定时器的回调函数在守护任务的上下文中执行，而不是在中断上下文中，这有助于避免中断服务例程（ISR）中的复杂逻辑。

2. 中断延迟处理：

   • 守护任务可以处理从 ISR 中发送的延迟函数调用请求。例如，xTimerPendFunctionCallFromISR() 允许在 ISR 中将函数调用委托给守护任务，从而避免在 ISR 中执行复杂逻辑或调用非中断安全的 API。

3. 资源管理：

   • 守护任务还协助处理动态内存分配错误（如调用 vApplicationMallocFailedHook）和任务栈溢出检测（触发 vApplicationStackOverflowHook）。

守护任务的配置

• 启用定时器守护任务：
  • 在 FreeRTOSConfig.h 中设置 configUSE_TIMERS 为 1。
  • 定义守护任务的优先级（configTIMER_TASK_PRIORITY）、栈深度（configTIMER_TASK_STACK_DEPTH）和命令队列长度（configTIMER_QUEUE_LENGTH）。

守护任务的工作流程

1. 维护定时器队列：守护任务维护一个按触发时间排序的定时器队列。
2. 检查定时器到期：守护任务定期检查队列中下一个定时器是否到期，并调用其回调函数。
3. 处理命令：守护任务处理来自其他任务或 ISR 的命令，如启动、停止或重置定时器。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示如何使用软件定时器和守护任务：

#include "FreeRTOS.h"
#include "timers.h"// 定时器回调函数
void vTimerCallback(TimerHandle_t xTimer) {// 定时器到期时执行的代码printf("Timer expired\n");
}int main(void) {// 创建定时器TimerHandle_t xTimer = xTimerCreate("MyTimer",               // 定时器名称pdMS_TO_TICKS(1000),     // 周期（1秒）pdTRUE,                  // 自动重载（周期性）NULL,                    // 用户参数vTimerCallback           // 回调函数);// 启动定时器xTimerStart(xTimer, 0);// 启动调度器vTaskStartScheduler();// 如果调度器启动成功，不会执行到这里for (;;);
}

在这个示例中，vTimerCallback 是定时器到期时调用的回调函数，它在守护任务的上下文中执行。

注意事项

• 守护任务优先级：守护任务的优先级应适当设置，以确保及时处理定时器事件，但又不会影响高优先级任务的执行。
• 回调函数执行时间：定时器回调函数应尽可能短，避免长时间阻塞守护任务。

通过合理配置和使用守护任务，FreeRTOS 能够有效地管理软件定时器和其他后台操作，提高系统的实时性和可靠性。