在例程中我選擇動態(tài)內(nèi)存分配方式，configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION為1，相較靜態(tài)內(nèi)存分配方式使用更簡單，但不好的地方就是用戶不能明確分配各個任務內(nèi)存。在動態(tài)內(nèi)存分配方式，F(xiàn)reeRTOS首先需要有一個分配好的RAM空間——堆。堆的大小通過configTOTAL_HEAP_SIZE來指定。在例程中分配的是1024個字，也就是2048字節(jié)。實際項目中可以在調(diào)試階段借助xPortGetFreeHeapSize()函數(shù)來判斷堆的剩余空間，以便合理定義堆的大小。

      在動態(tài)分配方式下，當用戶調(diào)用xTaskCreate()進行任務創(chuàng)建的時候，將自動在堆中分配任務堆棧和任務控制塊，任務堆棧的大小在創(chuàng)建任務時由實參進行指定。同時，如隊列、互斥信號量和計數(shù)型信號量等在創(chuàng)建后也需從堆中分配空間，堆的示意如下圖。

      在任務創(chuàng)建過程中，經(jīng)pxPortInitialiseStack()函數(shù)完成堆棧初始化后的任務堆棧情況如下圖，這張圖也是任務切換時壓棧和出棧所操作的內(nèi)容，務必清晰。

      堆棧初始化之后，我們看一下如何啟動第一個任務，分析前必須了解如下基礎知識。

1）程序指針PC（Program Counter）：

      dsPIC33的PC為24位可尋址4M× 24位的程序空間，這個空間均等地劃分為用戶程序空間（0x000000~0x7FFFFF）和配置（或測試）存儲空間（0x800000~0xFFFFFF）。因此用戶可以僅用PC<22:0>即可訪問任何用戶程序空間。

      注意：堆棧初始化圖中可以看到將任務函數(shù)的地址賦值給PC<15:0>，而PC<22:16>始終為0。這是因為dsPIC33系列MCU是16位的，雖然16位地址可以訪問所有數(shù)據(jù)空間，但不能訪問4M× 24位的程序空間，只能訪問64K× 24位的程序空間。因此這里要提出跳轉表的概念，當任務函數(shù)分配到大于64K× 24位的程序空間時編譯器會鏈接出一個.handle的段，這個段中會定義一條GOTO指令，GOTO到實際的任務函數(shù)地址。所以才有堆棧初始化中PC<22:16>始終為0，而PC<15:0> = pxTaskCode的情況，因為若函數(shù)分配到了大于64K× 24位的程序空間，則pxTaskCode被鏈接為.handle段跳轉表中的1條GOTO指令，借助該指令跳轉到任務函數(shù)。

2）堆棧指針：

      dsPIC33堆棧指針就是W15，大家清晰即可。

3）匯編指令：

      為了真正的理解堆棧初始化及后續(xù)的任務切換過程，需要了解掌握如下的基本匯編語法。

      同時xTaskCreate()進行任務創(chuàng)建的時候還干了一件事，就是通過調(diào)用函數(shù)prvAddNewTaskToReadyList() 將新建任務添加到就緒列表中，并且會找到這些新建任務中優(yōu)先級最高的任務。這些任務創(chuàng)建后，任務調(diào)度器將通過xPortStartScheduler() 啟動第一個任務，函數(shù)如下。

      其中關鍵的portRESTORE_CONTEXT()的內(nèi)容如下。首先看第一條指令，將所有任務中優(yōu)先級最高任務的任務控制塊TCB的第一個成員pxTopOfStack賦值給堆棧指針W15，接下來就比較簡單，按照堆棧初始化的內(nèi)容依次進行出棧，一直到SR寄存器出棧。

      回過頭我們繼續(xù)看一下xPortStartScheduler()，其在執(zhí)行完portRESTORE_CONTEXT() 后調(diào)用了一條匯編return指令，這個return指令的結果便是將啟動的第一個任務的任務函數(shù)pxTaskCode的地址賦值給PC指針，之后根據(jù)任務函數(shù)pxTaskCode在flash中的存儲位置，采用直接運行任務函數(shù)或通過跳轉表GOTO間接運行任務函數(shù)。至此FreeRTOS的任務順利完成了啟動工作。