PX4/Pixhawk 教程 - 任务线程 - workqueue 和 task

介绍

一个完整的px4的应用程序（或者叫任务）分为前台部分和后台部分，前台部分是跑在shell任务中的，比如helloworld那个程序就只有前台部分，敲入指令即可在ssh中运行，前台部分一般是用来测试或者启动后台任务。

px4的后台任务主要油两种，一种叫任务（Tasks），一种叫工作队列（Work queue tasks）。两者的主要区别是任务拥有独立的栈空间和进程优先级，而工作队列是跑在一个统一的进程里的多个线程，共享优先级、栈空间。

优缺点对比

任务：优点是可以保证优先级的切换；可以进行阻塞操作；

工作队列：优点是消耗更少的RAM和cpu（因为避免了任务切换）；时基实时性好，支持定时任务，适合周期性的传感器数据读取；

时基实时性，比如一个任务需要在t1，t2，t3，t4时刻进行操作，有的任务希望保证t2-t1,t3-t2，t4-t3这种相对时间间隔的准确性，这种场景任务更适合；而有的任务希望保证t2-t1，t3-t1,t4-t1这种相对于初始时刻的绝对时间的准确性，这种场景下工作队列更适合。

任务（Tasks）

任务的特点：

• 拥有独立的栈空间；
• 低优先级的任务会被高优先级的任务打断；
• 允许使用sleep函数和进行阻塞操作；

相关函数、命令介绍

1. 新建一个任务：

independent_task = px4_task_spawn_cmd(
    "commander",                    // Process name
    SCHED_DEFAULT,                  // Scheduling type (RR or FIFO)
    SCHED_PRIORITY_DEFAULT + 40,    // Scheduling priority
    3600,                           // Stack size of the new task or thread
    commander_thread_main,          // Task (or thread) main function
    (char * const *)&argv[0]        // Void pointer to pass to the new task
                                    // (here the commandline arguments).
    );

2. 运行的任务查看，可以查看当前运行的所有工作队列：

top

工作队列（Work queue tasks)

工作队列有以下特点：

• 一个工作队列中所有的线程必须是协调的，因为他们共享优先级，无法打断对方；
• px4支持多个工作队列，每个工作队列包含多个线程；
• 每个线程应该是按一定周期调度更新，或者按uorb的话题更新来更新
• 在线程中不允许实用sleep、poll、阻塞IO等会导致延时的操作。
• 避免在线程中进行大量运算，一般每个线程的一次cpu消耗时间应该只有几十个微秒。

相关函数、命令介绍

1. 依赖:
   使用时需要在cMakefile.txt里面添加依赖

DEPENDS
   px4_work_queue

2. 必须继承ScheduledWorkItem类。
   在构造函数中，需要通过配置，将线程绑定到指定的工作队列中。

WorkItemExample::WorkItemExample() :
    ModuleParams(nullptr),
    ScheduledWorkItem(MODULE_NAME, px4::wq_configurations::test1)
{
}

3. 需要提供指定一种调度方式，如延时运行、定时运行、触发运行等：

ScheduleOnInterval(1000);//单位是微秒

4. 运行的工作队列查看，可以查看当前运行的所有工作队列：

work_queue status