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作者 | strongerHuang
进程和线程我们都很熟悉了，在RTOS系统中的叫法可能不一样，我们熟悉的就是任务（Task），这个和线程（Thread）比较近似，你会发现有些地方RTOS的任务，也叫线程。
但是在RTOS中还有一种不是那么常见的程序，叫协程。今天就来简单聊聊RTOS中协程和任务的内容，以及它们的区别。
什么是协程？
协程，是协同程序的缩写，英文名Coroutine。
协程是一种比线程更加轻量级的并发编程模型、程序组件，它允许单个线程内执行多个协程，而这些协程可以在执行过程中挂起和恢复，从而实现并发执行的效果。
这里通过一张图来了解下进程、线程和协程的关系：
协程主要由三种状态：运行(Runing）、就绪（Ready）、阻塞（Blocked）。
运行：当协程实际执行时，它被称为处于运行状态，当前协程正在使用处理器。
就绪：就绪的协程是那些能够执行（未阻塞）但目前未执行的协程。
阻塞：如果协程当前正在等待时间事件或外部事件，则该协程被称为处于阻塞状态 。
协程的函数结构：
void vACoRoutineFunction( CoRoutineHandle_t xHandle,UBaseType_t uxIndex ){crSTART( xHandle );for( ;; ){//-- Co-routine application code here. --}crEND();}
以调用 crSTART() 开始，调用 crEND() 结束，协程函数不应返回任何值。
它其实和RTOS中的任务有点类似，但也有很多不同（最后说区别）。
协程的案例
上面通过文字描述可能对于很多新手有点抽象，也有点难理解，这里结合代码案例给大家描述协程。
1、创建一个简单的LED闪烁协程
void vFlashCoRoutine( CoRoutineHandle_t xHandle,UBaseType_t uxIndex ){crSTART( xHandle );for( ;; ){// 延时一段时间crDELAY( xHandle, 10 );// 闪烁（翻转LED）vParTestToggleLED( 0 );}crEND();}
2、调度协程
通过调用 vCoRoutineSchedule() 来调度协程。可以在任务空闲的时候：
void vApplicationIdleHook( void ){vCoRoutineSchedule( void );}
或者在没有执行其他函数的时候，循环调用：
void vApplicationIdleHook( void ){for( ;; ){vCoRoutineSchedule( void );}}
3、创建协程并启动任务调度器
比如：在 main() 函数中创建并启动调度器。
void main( void ){// 创建协程xCoRoutineCreate( vFlashCoRoutine, PRIORITY_0, 0 );//启用调度器.vTaskStartScheduler();}
void main( void ){int i;for( i = 0; i < NUM_COROUTINES; i++ ){// This time i is passed in as the index.xCoRoutineCreate( vFlashCoRoutine, PRIORITY_0, i );}// NOTE: Tasks can also be created here!// Start the RTOS scheduler.vTaskStartScheduler();}
const int iFlashRates[ NUM_COROUTINES ] = { 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 };const int iLEDToFlash[ NUM_COROUTINES ] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 }void vFlashCoRoutine( CoRoutineHandle_t xHandle, UBaseType_t uxIndex ){crSTART( xHandle );for( ;; ){// 根据索引设定延时crDELAY( xHandle, iFlashRate[ uxIndex ] );// LED闪烁vParTestToggleLED( iLEDToFlash[ uxIndex ] );}crEND();}
RTOS中协程与任务的区别
上面通过案例介绍的协程的内容，有使用过RTOS（任务）编程的朋友应该都能看明白，其实任务和协程有很多相似之处，但也有很多区别：
1、调度和管理
任务由操作系统进行调度和管理，而协程不需要系统调度器来管理，而是由用户自己管理。
2、占用资源
任务通过系统调用，会占用更多系统资源，而协程在单个线程中执行，不会像多线程那样消耗大量的系统资源。
3、RAM使用量
协程不占用系统资源，因此协程更适合用于RAM较小的处理器，如早期的8位、16位MCU。
4、限制
协程的优势是使用的 RAM 较少，但代价是协程存在更多的限制。与任务相比，协程的限制性更强，使用起来也更复杂 。
5、执行效率
由于协程的切换是由程序自身控制的，没有线程切换的开销，因此协程在执行效率上通常更高。
6、......
早期,MCU资源和性能相对都不高，有些RTOS（如FreeRTOS）都有协程的功能。但是，随着MCU资源和性能的提升，协程已经被线程（任务）替代了。
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