FreeRTOS for STC32G12K128内核代码解读（一）任务建立（上），后续文章见二楼的链接

gentl*** · 发表于 2024-2-28 11:38:18

FreeRTOS for STC32G12K128内核代码解读（一）任务建立（上）
===后续文章见二楼的链接

本篇核心内容
截图202402290838544035.jpg

源码工程为官网下载的 FreeRTOS 库函数版本

一任务建立函数参数

截图202402281106433531.jpg

   这就是今天的主角

   任务建立函数
   跳进去函数定义

BaseType_t xTaskCreate( TaskFunction_t pxTaskCode,
                        const char * const pcName, /*lint !e971 Unqualified char types are allowed for strings and single characters only. */
                        const configSTACK_DEPTH_TYPE usStackDepth,
                        void * const pvParameters,
                        UBaseType_t uxPriority,
                        TaskHandle_t * const pxCreatedTask )

   解释一下这些参数
   参数1pxTaskCode 任务函数名
   参数2pcName       任务名字（就是个字符串，别和参数1搞混）
   参数3usStackDepth（堆）栈深度
   参数4pvParameters  任务函数参数

   参数5uxPriority 任务优先级

   参数6pxCreatedTask 任务句柄（这个是传出来的，不是传进去的）

      截图202402281120034865.jpg

二 TCB 任务控制块结构
      函数内建了一个TCB （任务控制块）  的指针
      我们跳转，查看这个数据结构的内容

       截图202402281121448681.jpg

   条件编译我们先跳过
   需要时再看

      解释一下这个数据结构的内容
   截图202402281125423648.jpg

   看不懂没关系，后面的代码会给结构体赋值的
三 TCB 申请（堆）栈空间
   回到函数体
   截图202402281129298263.jpg

pxNewTCB = ( TCB_t * ) pvPortMalloc( sizeof( TCB_t ) );

   上面这行，给新的TCB 分配了一块空间
   如何分配的有点长暂时先不看 -属于内存管理的内容了
   继续阅读
   753 行 pxNewTCB->pxStack =  给TCB 的栈分配了一块（堆）栈空间

       截图202402281134551908.jpg

四初始化新任务
   如果（堆）栈申请成功了
   调用          prvInitialiseNewTask( pxTaskCode, pcName, ( uint32_t ) usStackDepth, pvParameters, uxPriority, pxCreatedTask, pxNewTCB, NULL );
初始化新任务，看到这堆参数基本能猜到要给TCB 赋值了
   截图202402281319452316.jpg

   跳转到该函数
876行          pxTopOfStack = pxNewTCB->pxStack;
先配置一下（堆）栈顶,栈顶指向起始栈
   条件编译先跳过
   888行开始 if( pcName != NULL )  判断一下名字是否为空
非空就赋值给TCB的pcTaskName[]任务名字          pxNewTCB->pcTaskName[ x ] = pcName[ x ];

938行 vListInitialiseItem( &( pxNewTCB->xStateListItem ) );
      vListInitialiseItem( &( pxNewTCB->xEventListItem ) );

   这两行初始化了状态链表和事件链表
   之前这两个链表没有展开
   现在展开看一下
   截图202402281350015741.jpg

   常见的双向链表
   前三个是项值，前项与后项指针
   pvOwner       链表持有者指针（TCB）
   pxContainer    项所在的链表指针（如果有）

   看看初始化函数
   截图202402281418145111.jpg

pxItem->pxContainer = NULL;

   把pxContainer  项所在的链表指针设为空
返回到  prvInitialiseNewTask()
   截图202402281422279650.jpg

      调查宏定义发现这几行是给链表项/持有者赋值
#define listSET_LIST_ITEM_OWNER( pxListItem, pxOwner ) ( ( pxListItem )->pvOwner = ( void * ) ( pxOwner ) )
#define listSET_LIST_ITEM_VALUE( pxListItem, xValue )    ( ( pxListItem )->xItemValue = ( xValue ) )


listSET_LIST_ITEM_OWNER( &( pxNewTCB->xStateListItem ), pxNewTCB );

/* Event lists are always in priority order. */
listSET_LIST_ITEM_VALUE( &( pxNewTCB->xEventListItem ), ( TickType_t ) configMAX_PRIORITIES - ( TickType_t ) uxPriority ); /*lint !e961 MISRA exception as the casts are only redundant for some ports. */
listSET_LIST_ITEM_OWNER( &( pxNewTCB->xEventListItem ), pxNewTCB );

即：
给两个链表的pvOwner 赋值为 pxNewTCB 我们刚刚建立的新TCB任务控制块
给事件链表xEventListItem 的项值xItemValue 赋值为 uxPriority 优先级
跳过中间的条件编译

1052行 pxNewTCB->pxTopOfStack = pxPortInitialiseStack( pxTopOfStack, pxTaskCode, pvParameters );
初始化（堆）栈
   截图202402281433516456.jpg

看第76行：

ulAddress = ( uint32_t ) pxCode;
*pxTopOfStack = ( StackType_t ) ( ulAddress >> 16 ); /* PC[23:16] */
pxTopOfStack++;
*pxTopOfStack = ( StackType_t ) ( ulAddress >> 8 );    /* PC[15:8] */
pxTopOfStack++;
*pxTopOfStack = ( StackType_t ) ( ulAddress );       /* PC[7:0] */

把函数名（地址）先存到（堆）栈
   c251地址总线是24位
   这里函数的地址也是24位
   下面补充两个关于函数调用的基础知识（知道的可以跳过）
      1.pc指针
      这里解释一下 pc指针就是指向当前所运行代码  的地址
                              我们调用函数       =》    将pc指针指向被调函数的地址
            下图是调用函数时PC 指针的值  与函数地址
                        截图202402281508214804.jpg

            2. 栈(保存现场)
                     大家都知道 cpu运行时离不开寄存器
                      截图202402281510368208.jpg

                     而调用函数时，这些寄存器的值怎么办
                     这些值要保存到内存中，这个内存空间叫栈




   继续看代码
             截图202402281524406391.jpg

         PSW DPTR DR28~DR4 的（堆）栈空间初始化
         继续
             截图202402281526122931.jpg

         这几行把函数的参数存起来了
         将会占用DR0 这个四字节的寄存器
return pxTopOfStack;

         返回栈顶，该函数结束

   回到xTaskCreate()了
五添加任务
      第805行
         prvAddNewTaskToReadyList( pxNewTCB );
   添加任务到就绪链表（数组）函数
   跳进去
          截图202402281533311348.jpg

   1077行       uxCurrentNumberOfTasks++;
   当前任务数+1
         pxCurrentTCB = pxNewTCB;
   如果新任务不是空的
   将新任务设置为当前任务
         if( uxCurrentNumberOfTasks == ( UBaseType_t ) 1 )
   如果第一个任务
            prvInitialiseTaskLists();
   初始化任务链表
   跳进去

for( uxPriority = ( UBaseType_t ) 0U; uxPriority < ( UBaseType_t ) configMAX_PRIORITIES; uxPriority++ )
{
      vListInitialise( &( pxReadyTasksLists[ uxPriority ] ) );
}

vListInitialise( &xDelayedTaskList1 );
vListInitialise( &xDelayedTaskList2 );
vListInitialise( &xPendingReadyList );

内容有点多
分两期吧