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简介：
启动任务调度的流程图：
第一个任务调度启动相关程序注释：
主任务循环，启动调度器顶级封装
指定TCB
修改PendSV 和 SysTick 的中断优先级为最低
呼叫系统调用（手动触发SVC）
调用第一个任务的核心操作（使用SVC中断来实现）
任务启动后关于任务调度切换的相关程序注释：
主循环中的任务结束后切换任务的顶级封装
使用手动触发PendSV中断
多任务调度的核心操作（使用PendSV中断来实现）
本文是 [野火®]《FreeRTOS 内核实现与应用开发实战—基于STM32》 这本书第7章任务的定义与任务切换的实现的补充
虚线表示，这个线程程序完，触发的中断服务和中断服务好返回的线程程序位置。
vTaskStartScheduler() (main.c)
int main(void)
{
/* 硬件初始化 */
/* 将硬件相关的初始化放在这里，如果是软件仿真则没有相关初始化代码 */
/* 初始化与任务相关的列表开始，如就绪列表 */
/* 初始化与任务相关的列表结束，如就绪列表 */
/* 启动调度器，开始多任务调度，启动成功则不返回 */
vTaskStartScheduler();
for(;;)
{
/* 系统启动成功不会到达这里 */
}
}void vTaskStartScheduler( void ) (task.c)
void vTaskStartScheduler( void )
{
/* 手动指定第一个运行的任务 */
pxCurrentTCB = &Task1TCB;
/* 启动调度器 */
if( xPortStartScheduler() != pdFALSE )
{
/* 调度器启动成功，则不会返回，即不会来到这里 */
}
}BaseType_t xPortStartScheduler( void ) (port.c)
BaseType_t xPortStartScheduler( void )
{
/* 配置PendSV 和 SysTick 的中断优先级为最低 */
portNVIC_SYSPRI2_REG |= portNVIC_PENDSV_PRI;
portNVIC_SYSPRI2_REG |= portNVIC_SYSTICK_PRI;
/* 启动第一个任务，不再返回 */
prvStartFirstTask();
/* 不应该运行到这里 */
return 0;
}__asm void prvStartFirstTask( void ) (port.c)
__asm void prvStartFirstTask( void )
{
//8字节对齐
//12345678 87654321
//12345678 00000000
PRESERVE8
/* 在Cortex-M中，0xE000ED08是SCB_VTOR这个寄存器的地址，
里面存放的是向量表的起始地址，即MSP的地址 */
//1）立即数 -> 寄存器地址
//2）寄存器的值 -> 向量表起始地址
//3) 向量表起始地址第一个值 -> MSP的值
ldr r0, =0xE000ED08
ldr r0, [r0]
ldr r0, [r0]
/* 设置主堆栈指针msp的值 */
//MSR{条件} 程序状态寄存器（CPSR或SPSR）_<域>，操作数
//给把r0的值赋值给msp寄存器
msr msp, r0
/* 使能全局中断 ，这个可以用作原语*/
// 中断开关指令
// CPSID CPSIE 用于快速的开关中断
// CPSID I PRIMASK=1 关中断
// CPSIE I PRIMASK=0 开中断
// CPSID F FAULTMASK=1 关异常
// CPSIE F FAULTMASK=0 开异常
// 隔离指令
// ISB 指令同步隔离，最严格：证所有它前面的指令都执行完毕之后，才执行它后面的指令
// DSB 数据同步隔离，比DMB 严格： 仅当所有在它前面的存储器访问操作都执行完毕后，才执行在它后面的指令（亦即任何指令都要等待存储器访问操作——译者注）
// DMB 数据存储隔离，DMB 指令保证仅当所有在它前面的存储器访问操作都执行完毕后，才提交(commit)在它后面的存储器访问操作。
cpsie i
cpsie f
dsb
isb
/* 调用SVC去启动第一个任务 */
// 调用SVC的0号服务
// svc_handler 0号服务
// svc_handler_1 1号服务
svc 0
nop
nop
}__asm vPortSVCHandler(void)（port.c ）
__asm void vPortSVCHandler( void )
{
//更新系统栈为pxCurrentTCB
//这边用于第一次启动任务的时候，将MSP切到PSP
extern pxCurrentTCB;
PRESERVE8
//R3是当前TCB指针的地址，R1是当前TCB指针的值,R0是TCB指针指向第一个成员的值
ldr r3, =pxCurrentTCB /* 加载pxCurrentTCB的地址到r3 */
ldr r1, [r3] /* 加载pxCurrentTCB到r1 */
ldr r0, [r1] /* 加载pxCurrentTCB指向的值到r0，目前r0的值等于第一个任务堆栈的栈顶 */
//将自建任务堆的R4-R11压入系统栈中，剩下其他寄存器的在函数返回自动压入,psp指向r0
ldmia r0!, {r4-r11} /* 以r0为基地址，将栈里面的内容加载到r4~r11寄存器，同时r0会递增 */
msr psp, r0 /* 将r0的值，即任务的栈指针更新到psp */
isb
// 设置 basepri 寄存器的值为 0，即打开所有中断。basepri 是一个中断屏蔽寄存器，大于等于此寄存器值的中断都将被屏蔽。
mov r0, #0 /* 设置r0的值为0 */
msr basepri, r0 /* 设置basepri寄存器的值为0，即所有的中断都没有被屏蔽 */
// 在进入异常服务程序后，将自动更新LR的值为特殊的EXC_RETURN。
// 这是一个高28位全为1的值，只有[3:0]的值有特殊含义，如表9.3所示。
// 当异常服务例程把这个值送往PC时，就会启动处理器的中断返回序列。
// 因为LR的值是由CM3自动设置的，所以只要没有特殊需求，就不要改动它。
//
// 表9.3 EXC_RETURN位段详解位段 含义
// [31:4] EXC_RETURN的标识：必须全为1
// 3 0=返回后进入Handler模式
// 1=返回后进入线程模式
// 2 0=从主堆栈中做出栈操作，返回后使用MSP，
// 1=从进程堆栈中做出栈操作，返回后使用PSP
// 1 保留，必须为0
//
// 0 0=返回ARM状态。
// 1=返回Thumb状态。在CM3中必须为1
//
// 表9.4 合法的EXC_RETURN值及其功能
// 数值 功能
// 0xFFFF_FFF1 返回handler模式
// 0xFFFF_FFF9 返回线程模式，并使用主堆栈(SP=MSP)
// 0xFFFF_FFFD 返回线程模式，并使用线程堆栈(SP=PSP)
//
// 使得硬件在退出时使用进程堆栈指针 PSP 完成出栈操作并返回后进入任务模式、返回 Thumb 状态。
// 在 SVC 中断服务里面，使用的是 MSP 堆栈指针，是处在 ARM 状态。
// 当 r14 为 0xFFFFFFFX，执行是中断返回指令，cortext-m3 的做法，X 的 bit0 为 1 表示返回 thumb 状态，
// bit1 和 bit2 分别表示返回后 sp 用 msp 还是 psp、以及返回到特权模式还是用户模式
//
// 这个是第一次任务是MSP进来的所以进入异常服务程序后，LR的为 0xFFFF_FFF9
orr r14, #0xd /* 当从SVC中断服务退出前,通过向r14寄存器最后4位按位或上0x0D，
使得硬件在退出时使用进程堆栈指针PSP完成出栈操作并返回后进入线程模式、返回Thumb状态 */
//压入剩下的，并返回线程指针
//R13变为PSP,指向xPSR的上一格子
bx r14 /* 异常返回，这个时候栈中的剩下内容将会自动加载到CPU寄存器：
xPSR，PC（任务入口地址），R14，R12，R3，R2，R1，R0（任务的形参）
同时PSP的值也将更新，即指向任务栈的栈顶 */
}taskYIELD() （main.c）
/* 软件延时 */
void delay (uint32_t count)
{
for(; count!=0; count--);
}
/* 任务1 */
void Task1_Entry( void *p_arg )
{
for( ;; )
{
flag1 = 1;
delay( 100 );
flag1 = 0;
delay( 100 );
/* 任务切换，这里是手动切换 */
taskYIELD();
}
}
/* 任务2 */
void Task2_Entry( void *p_arg )
{
for( ;; )
{
flag2 = 1;
delay( 100 );
flag2 = 0;
delay( 100 );
/* 任务切换，这里是手动切换 */
taskYIELD();
}
}
taskYIELD()（ porrmacro.h）
#define taskYIELD() portYIELD()
#define portYIELD() \
{ \
/* 触发PendSV，产生上下文切换 */ \
portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT; \
__dsb( portSY_FULL_READ_WRITE ); \
__isb( portSY_FULL_READ_WRITE ); \
}__asm void xPortPendSVHandler( void )（port.c）
void vTaskSwitchContext( void )
{
/* 两个任务轮流切换 */
if( pxCurrentTCB == &Task1TCB )
{
pxCurrentTCB = &Task2TCB;
}
else
{
pxCurrentTCB = &Task1TCB;
}
}
__asm void xPortPendSVHandler( void )
{
//申明变量和函数
extern pxCurrentTCB;
extern vTaskSwitchContext;
//8字节对齐
PRESERVE8
/* 当进入PendSVC Handler时，上一个任务运行的环境即：
xPSR，PC（任务入口地址），R14，R12，R3，R2，R1，R0（任务的形参）
这些CPU寄存器的值会自动保存到任务的栈中，剩下的r4~r11需要手动保存 */
/* 获取任务栈指针到r0 */
//MRS访问特殊寄存器
mrs r0, psp
isb
//r3是TCB这个指针的地址，r2是TCB指针的值
ldr r3, =pxCurrentTCB /* 加载pxCurrentTCB的地址到r3 */
ldr r2, [r3] /* 加载pxCurrentTCB到r2 */
// 弹出需要手动保存的r4-r11保存在当前tcb中
stmdb r0!, {r4-r11} /* 将CPU寄存器r4~r11的值存储到r0指向的地址 */
// STR 把一个寄存器按字存储到存储器中
// STRH 把一个寄存器存器的低半字存储到存储器中
// STRB 把一个寄存器的低字节存储到存储器中
// r0是CB地址第一个变量的地址的值，即栈顶指针
// 上面r0是psp指向R0的起始指针，这个r0是指向r4的起始指针
str r0, [r2] /* 将任务栈的新的栈顶指针存储到当前任务TCB的第一个成员，即栈顶指针 */
//r3是存TCB指针的地址，后面切任务，指针会变，指针地址不变
//r14是存这个异常任务的返回值EXC_RETURN=0xFFFF_FFFD
//sp是压入系统栈中
stmdb sp!, {r3, r14} /* 将R3和R14临时压入堆栈，因为即将调用函数vTaskSwitchContext,
调用函数时,返回地址自动保存到R14中,所以一旦调用发生,R14的值会被覆盖,因此需要入栈保护;
R3保存的当前激活的任务TCB指针(pxCurrentTCB)地址,函数调用后会用到,因此也要入栈保护 */
//屏蔽11以上编号的中断，systick即以下的函数中断，就是屏蔽systick和svc
mov r0, #configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY /* 进入临界段 */
msr basepri, r0
dsb
isb
//这边切函数了，之前函数的xPSR，PC，R14，R12，R3，R2，R1，R0自动保存;
//切换进程任务
bl vTaskSwitchContext /* 调用函数vTaskSwitchContext，寻找新的任务运行,通过使变量pxCurrentTCB指向新的任务来实现任务切换 */
//开启所有中断
mov r0, #0 /* 退出临界段 */
msr basepri, r0
//切换新任务了，r3切回当前TCB的地址（调用切换函数前，当前TCB地址存放的值是上一个任务的指针，调用切换函数后，存放的值是下一个任务的指针）
//R14是当前异常函数需要返回的值
ldmia sp!, {r3, r14} /* 恢复r3和r14 */
//r3是上一个任务的TCB地址，r1是上一个任务TCB地址第一个变量的地址，r0是上一个任务TCB地址第一个变量的地址的值，即栈顶指针
ldr r1, [r3]
ldr r0, [r1] /* 当前激活的任务TCB第一项保存了任务堆栈的栈顶,现在栈顶值存入R0*/
ldmia r0!, {r4-r11} /* 出栈 */
msr psp, r0
isb
bx r14 /* 异常发生时,R14中保存异常返回标志,包括返回后进入线程模式还是处理器模式、
使用PSP堆栈指针还是MSP堆栈指针，当调用 bx r14指令后，硬件会知道要从异常返回，
然后出栈，这个时候堆栈指针PSP已经指向了新任务堆栈的正确位置，
当新任务的运行地址被出栈到PC寄存器后，新的任务也会被执行。*/
nop
}