前言：

终于熬到放寒假了，距离上次更新又过了三月有余了，煮包打算在寒假更新完FreeRTOS的内部实现机制（哈哈哈，最后更新多少看情况啦~~，毕竟学不完，根本学不完呜呜呜呜呜）；上次煮包分享了FreeRTOS任务创建在内存上的表现，这次主要是依据源码对上次进行一些细节补充，重点就是任务创建完成时，初始任务栈的空间分布，当然还有些小破烂知识补充，就等大伙自个儿瞧啦~~~哈哈哈；读完本节内容，相信一定可以更加深入的理解FreeRTOS中的任务创建；好啦，话不多说，看正文吧~

一、总结写在前面吊胃口哈哈哈：

当看完本节内容时，我们已经了解完任务创建的70%啦~（胡乱起的），总结一下就是讲完了TCB中的栈顶指针，栈起始位置，任务优先级，任务名字等，也深入内核讲解了任务栈初始栈空间的分布，最后剩下两个链表留着在本文最后揭晓哈哈哈哈；

二、任务栈的三点思考：

首先回顾一下创建任务时传入的参数，这是煮包截图的FreeRTOS任务创建的源码部分，也就是任务创建函数的原型；可以发现其实有三个参数是TCB中没有的，分别是pxTaskCode、usStackDepth、pvParameters；准确来说是两个哈哈哈哈，因为由usStackDepth通过一些计算可以得到TCB中的栈顶指针和栈起始地址；

1.任务栈大小依赖什么？

        任务栈就是用来保存传入的任务函数中的局部变量，函数调用的栈帧，以及发生任务切换时的CPU寄存器，也即是这个任务本身的任务上下文；

        所以决定任务栈大小的就是依赖传入的任务函数中的局部变量，函数调用的栈帧，以及发生任务切换时的CPU寄存器；

2.任务栈从哪里分配？

所谓栈就是一片空闲内存，这块空闲内存我们可以自己管理，甚至可以是一个巨大的数组；

这里是我截取FreeRTOS内存管理算法中的heap4.c中的一部分，可以看到，FreeRTOS的做法就是定义了一个巨大的静态全局数组，当我们传入了usStackDepth参数时，FreeRTOS就会通过自己封装过的malloc函数，从该数组中分配一部分给任务做自己的任务栈。然后将这部分空间的起始地址存到TCB中的pxStack字段中，也就是保存任务栈的起始地址；

补充知识小破站：该静态全局数组实际是属于.bss段，会在上电后的__main函数中进行清零操作，属于SRAM部分且不占用Flash空间；

3.任务栈创建时的栈空间分布

前面我们提到，从TCB中消失的三个参数，其中有一个通过各种计算化身成为了TCB中的栈顶指针和栈起始位置，现在还剩下两个自然是会在初始任务栈的分布中看到它们的身影：

StackType_t * pxPortInitialiseStack( StackType_t * pxTopOfStack,
                                     TaskFunction_t pxCode,
                                     void * pvParameters )
{
    pxTopOfStack--;
    *pxTopOfStack = portINITIAL_XPSR;                                    /* xPSR */

    pxTopOfStack--;
    *pxTopOfStack = ( ( StackType_t ) pxCode ) & portSTART_ADDRESS_MASK; /* PC */

    pxTopOfStack--;
    *pxTopOfStack = ( StackType_t ) prvTaskExitError;                    /* LR */

    pxTopOfStack -= 5;                                                   /*R12,R3,R2,R1*/
    *pxTopOfStack = ( StackType_t ) pvParameters; /* R0 */

    pxTopOfStack--;
    *pxTopOfStack = portINITIAL_EXC_RETURN;

    pxTopOfStack -= 8; /* R11, R10, R9, R8, R7, R6, R5 and R4. */

    return pxTopOfStack;
}

核心就是这段函数，因为很多内核相关的知识煮包已经在第一篇文章《深入内核理解ARM单片机的中断机制》里面讲过，其他更多的内核知识应该在更新完FreeRTOS内部实现机制后深入学习并更新，这里只提到两个重要的：

即我们传入的pxTaskCode函数入口地址将被存放到任务栈中的某个位置，这个位置满足当我们进行任务切换恢复任务上下文时，刚好将函数入口地址恢复到ARM内核的PC寄存器，这个值恢复到PC寄存器中内核就可以跳转到函数执行，就是完成了任务切换；

而我们传入的pvParameters任务参数将被用相同的原理存放到任务栈中的某个位置，这个位置满足任务切换恢复任务上下文时，将pvParameters的值弹出到内核的R0寄存器；

至此关于本小节关于任务创建的补充就完成啦~~希望对大家有帮助，最后做一个下一期的预告吧~因为我们可以发现，TCB中还有两个参数我们是没有介绍到的，也就是一下两个列表：

恭喜你看到了这里，未来的国家栋梁之才啊哈哈哈啊哈，剩下的将在下一节关于任务调度等等内容揭晓嘿嘿嘿嘿~~~~~~~