DCU_APP/GD32E508_DCU_APP/sys/task_manager.cpp

/**
 * @file task_manager.cpp
 * @brief 任务调度管理器实现。
 */

#include "main.h"
#include "sys/task_manager.h"
#include "sys/config.h"
#include "sys/critical.h"

task_scheduler_t g_scheduler = {0};

volatile uint32_t g_app_uptime_sec = 0U;

/**
 * @brief 初始化任务调度器内部状态。
 * @param[in]  无。
 * @param[out] 无。
 * @retval    无返回值。
 * @note      清零待执行任务位图以及所有分频节拍计数器。
 */
void TaskManager::init()
{
    g_scheduler.task_flags = 0U;
    g_scheduler.tick_100us = 0U;
    g_scheduler.tick_1ms   = 0U;
    g_scheduler.tick_10ms  = 0U;
    g_scheduler.tick_100ms = 0U;
    g_scheduler.tick_1s    = 0U;
    g_scheduler.div_vref_sample = 0U;
    g_scheduler.div_temp_sample = 0U;
    g_scheduler.div_can_rx = 0U;
    g_scheduler.div_can_tx = 0U;
    g_scheduler.div_heartbeat = 0U;
    g_scheduler.div_diag_print = 0U;
}

/**
 * @brief 置位一个或多个待执行任务标志。
 * @param[in]  taskMask 待置位的任务位图掩码。
 * @param[out] 无。
 * @retval    无返回值。
 * @note      该操作不清除其他已存在的任务位。
 */
void TaskManager::set(uint32_t taskMask)
{
    uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
    g_scheduler.task_flags |= taskMask;
    RT_CRITICAL_RESTORE(save);
}

/**
 * @brief 原子地取出当前所有待执行任务位图并清零。
 * @param[in]  无。
 * @param[out] 无。
 * @retval uint32_t 返回当前待执行任务位图。
 * @note      内部通过关中断实现对 `task_flags` 的原子交换。
 */
uint32_t TaskManager::takePending()
{
    uint32_t pending;
    uint32_t save = RT_CRITICAL_SAVE();
    pending = g_scheduler.task_flags;
    g_scheduler.task_flags &= ~pending;
    RT_CRITICAL_RESTORE(save);
    return pending;
}

/**
 * @brief 推进一次 100us 调度节拍。
 * @param[in]  无。
 * @param[out] 无。
 * @retval    无返回值。
 * @note      按预设周期推进节拍并置位 ADC、状态灯、心跳与诊断打印等任务；CAN 接收改由 RX 中断事件驱动。
 */
void TaskManager::tick100us()
{
    g_scheduler.tick_100us++;

    if(++g_scheduler.div_vref_sample >= CONFIG_TASK_PERIOD_VREF_SAMPLE_TICKS) {
        g_scheduler.div_vref_sample = 0U;
        set(1UL << TASK_ADC_VREF_SAMPLE);
    }

    if(++g_scheduler.div_temp_sample >= CONFIG_TASK_PERIOD_TEMP_SAMPLE_TICKS) {
        g_scheduler.div_temp_sample = 0U;
        g_scheduler.tick_1ms++;
        set((1UL << TASK_ADC_TEMP_SAMPLE) | (1UL << TASK_ADC_PROCESS));
    }

    if(++g_scheduler.div_can_rx >= CONFIG_TASK_PERIOD_CAN_RX_TICKS) {
        g_scheduler.div_can_rx = 0U;
        g_scheduler.tick_10ms++;
    }

    if(++g_scheduler.div_can_tx >= CONFIG_TASK_PERIOD_CAN_TX_TICKS) {
        g_scheduler.div_can_tx = 0U;
        g_scheduler.tick_1ms++;
        set(1UL << TASK_CAN_TX_SEND);
    }

    if(++g_scheduler.div_heartbeat >= CONFIG_TASK_PERIOD_HEARTBEAT_TICKS) {
        g_scheduler.div_heartbeat = 0U;
        g_scheduler.tick_1s++;
        g_app_uptime_sec++;
        set(1UL << TASK_HEARTBEAT);
    }

#if (CONFIG_UART_TEMP_PERIODIC_PRINT != 0)
    if(++g_scheduler.div_diag_print >= CONFIG_TASK_PERIOD_DIAG_PRINT_TICKS) {
        g_scheduler.div_diag_print = 0U;
        set(1UL << TASK_DIAGNOSTIC_PRINT);
    }
#endif
}

/**
 * @brief 获取全局调度器状态对象引用。
 * @param[in]  无。
 * @param[out] 无。
 * @retval task_scheduler_t& 返回全局调度器状态对象引用。
 * @note      供调试或其他模块观察当前节拍与任务位图。
 */
task_scheduler_t &TaskManager::state()
{
    return g_scheduler;
}