01_4小时中度掌握FreeRTOS1

FreeRTOS 是一个实时操作系统内核，专为嵌入式设备设计，尤其适合微控制器环境。在4小时中度掌握FreeRTOS的第一部分，我们将探讨任务、栈的作用、ARM架构的基础知识以及创建任务的内部机制。 任务是FreeRTOS的核心概念，它们是执行特定功能的独立线程。当任务被中断时，为了能够恢复执行，需要保存函数执行的位置和运行环境。在ARM架构中，这通常涉及到保存某些特定寄存器的值，如LR（链接寄存器）保存下一条要执行的指令地址，SP（栈指针）保存当前栈的状态，PC（程序计数器）指示下一条要执行的指令地址。 栈在函数调用时起着至关重要的作用。例如，在函数`add_val`中，LR寄存器保存了函数返回后需要跳转到的地址。函数调用时，参数一般会被放入R0到R3等寄存器中，局部变量则存储在栈上。当函数执行push指令时，它会将寄存器的值保存到栈中，以备后续恢复使用。栈操作遵循“后进先出”原则，pop指令会按照相反的顺序恢复寄存器值。 在ARM架构中，有7种不同的处理器模式，每种模式都有其特定的用途，如用户模式、中断模式等。CPSR（当前程序状态寄存器）和SPSR（备份程序状态寄存器）记录了运行状态和标志信息。CPU通过执行闪存中的指令来执行操作，根据指令来决定读取或写入哪个寄存器。 创建任务时，FreeRTOS会在堆上动态分配一个栈空间，这个栈是专门用于该任务的。任务控制块（TCB）存储了任务的相关信息，如优先级、状态、事件列表、任务函数参数等。栈的大小取决于任务中局部变量的数量和函数调用的深度。通常，开发者需要根据经验估算并预留足够的栈空间，以防止栈溢出。 在创建任务时，可以指定任务的优先级，FreeRTOS会基于这些优先级进行调度，选择优先级最高的任务执行。任务句柄是一个结构体指针，用于识别和操作相应的任务。 总结来说，4小时中度掌握FreeRTOS1主要是理解任务的概念，栈在函数调用和中断处理中的作用，以及在ARM架构下如何保存和恢复执行上下文。此外，还需了解FreeRTOS如何创建任务，以及任务控制块的组成和栈的管理。掌握这些基础知识是深入学习FreeRTOS和进行嵌入式系统开发的关键。