推荐一个开源的轻量级任务调度器！TaskScheduler！

大家好，我是麦鸽。

这次推荐一款轻量级的嵌入式任务调度器，目前已经有1.4K的star，这个项目比较轻量化，只有5个源文件，可以作为学习的一个开源项目。

项目概述：

这是一个轻量级的协作式多任务处理（任务调度）实现。相比于抢占式编程和像 FreeRTOS 这样的框架，它提供了一种更简单的替代方案。

为什么是协作式的？

使用协作式处理时，我们无需过多担心并发处理中的陷阱（如竞态条件、死锁、活锁、资源共享等）。

协作式处理的设计天然地解决了这些问题。

正如 Herb Sutter（ISO C++ 标准委员会主席，微软公司）所说：

“每个学习并发编程的人，都认为自己理解了它，但最终都会发现自己遇到了原本认为不可能发生的竞态条件，发现自己其实并没有真正理解它。”

主要特点：

• 周期性任务执行，支持动态的执行周期（默认是毫秒，也可以启用微秒精度）——执行频率
• 任务迭代次数（有限或无限次迭代）
• 预定义顺序执行任务
• 动态调整任务执行参数（频率、迭代次数、回调方法）
• 省电模式，当没有任务调度时进入空闲睡眠模式
• 支持通过状态请求对象（Status Request）进行事件驱动的任务调用
• 支持任务ID和控制点，用于错误处理和看门狗定时器
• 支持本地任务存储指针（允许多个任务共享相同的回调代码）
• 支持分层任务优先级
• 支持 std::function（仅在 ESPx 和 STM32 测试过）
• 任务超时功能
• 支持静态和动态回调方法绑定
• 提供 CPU负载/空闲统计，适用于时间敏感型应用
• 支持带有优先级的调度选项（原始调度的优先级及间隔，包括是否处理调度遗漏）
• 能够暂停/恢复和启用/禁用调度
• 在抢占式调度器（如 FreeRTOS）下提供线程安全的调度
• 支持动态创建的任务在禁用时自动销毁
• 支持在 FreeRTOS 下的“无滴答”执行（持续睡眠直到下一次调度任务调用）
• 调度开销：每次调度约 15 至 18 微秒（以 Arduino UNO rev 3，16MHz 时钟为例，单一调度器，不带优先级）

兼容平台：

TaskScheduler 已在以下平台上进行过测试：

• Arduino Uno R3
• Arduino Nano
• Arduino Micro
• ATtiny85
• ESP8266
• ESP32
• Teensy（测试过 Teensy 3.5）
• nRF52（测试过 nRF52832）
• nRF52 Adafruit Core（测试过 nRF52840，v3.6.2 修复版）
• STM32（测试过 Mini USB STM32F103RCBT6 ARM Cortex-M3，Leaflabs Leaf maple mini 模块 F）
• MSP430 和 MSP432 开发板
• Raspberry Pi（需要外部的 Arduino.h 和 millis() 实现）

该项目为实现协作式多任务处理提供了一个简洁而高效的方案，尤其适用于需要周期性任务和节能模式的嵌入式系统。

如何使用？

项目里已经提供了大量的样例程序，不过都是基于Arduino平台，也都是比较好理解的；

下面是一段调度器使用的模板程序，具体如何使用，可以参考一下；

// ==== Debug and Test options ==================
#define _DEBUG_
//#define _TEST_

//===== Debugging macros ========================
#ifdef _DEBUG_
#define SerialD Serial
#define _PM(a) SerialD.print(millis()); SerialD.print(": "); SerialD.println(a)
#define _PP(a) SerialD.print(a)
#define _PL(a) SerialD.println(a)
#define _PX(a) SerialD.println(a, HEX)
#else
#define _PM(a)
#define _PP(a)
#define _PL(a)
#define _PX(a)
#endif

#include 
Scheduler ts;

void task1Callback();
void task2Callback();

// ==== Task definitions ========================
Task t1 (100 * TASK_MILLISECOND, TASK_FOREVER, &task1Callback, &ts, true);
Task t2 (TASK_IMMEDIATE, 100 /* times */, &task2Callback, &ts, true);

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
#if defined(_DEBUG_) || defined(_TEST_)
  Serial.begin(115200);
  delay(2000);
  _PL("Scheduler Template: setup()");
#endif
}

// main loop
void loop() {
  ts.execute();
}

void task1Callback() {
_PM("task1Callback()");
//  task code
}

void task2Callback() {
_PM("task2Callback()");
//  task code
}

项目地址：https://github.com/arkhipenko/TaskScheduler