FreeRTOS内核解析v0.1-LOVT

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1、FreeRTOS内核解析FreeRTOS是一个小型的嵌入式实时系统内核，应用比较广泛，而且开源，商业免费。在STM32F4系列上移植FreeRTOSStartSystemPeripheralInitOSInitTASKAOSTaskSchedulerTASKBTASKC图1OS操作流程在FreeRTOS内核中包含的文件：1.croutine.c协线程文件，和任务类似，在系统资源比较缺乏下使用。2.list.c列表结构描述，在内核整体控制上都使用了列表格式数据处理。一切的数据结构基础。3.queue.

2、c队列，任务和任务之间的通讯处理。4.Timers.c软定时，以任务形式存在。5.Port.c硬件与系统内核交互部分。SVC、PENDSC、中断等设置。汇编与C的结合6.Heap.c堆栈内存空间。内存空间申请，释放。在这里我们使用heap_4.c。7.tasks.c所有任务相关函数。8.cmsisi_os.c系统相关接口CMSISI_OS标准化，接口处理。TPCON.CN--LOVT15.09.01heap_4.c实现原理：申请一块静态内存，按照堆的方式处理。包含内存申请，释放，自动合并相连的空闲内

3、存。应用API函数：void*pvPortMalloc(size_txWantedSize)；voidvPortFree(void*pv)；size_txPortGetFreeHeapSize(void);内部过程函数：staticvoidprvHeapInit(void);staticvoidprvInsertBlockIntoFreeList(xBlockLink*pxBlockToInsert);//申请内存空间块描述可以看做一个节点typedefstructA_BLOCK_LINK{stru

4、ctA_BLOCK_LINK*pxNextFreeBlock;//指向下一块内存size_txBlockSize;//空闲块大小}xBlockLink;//指向开始和结尾xStart是静态内存pxEnd是个指针xBlockLinkxStart,*pxEnd=NULL节点数据空间。。。节点数据空间。。。在系统蛇口中要考虑到字节对齐的问题。所以在申请一块内存时，要先进行内存字节格式对齐。也就是说1-7个字节格式化后也为8个字节。#defineportBYTE_ALIGNMENT8//8字节对齐#defi

5、neportBYTE_ALIGNMENT_MASK(0x0007)//对齐掩码staticconstunsignedshortheapSTRUCT_SIZE=((sizeof(xBlockLink)+(portBYTE_ALIGNMENT-1))&~portBYTE_ALIGNMENT_MASK);//静态内存作为整个内存空间configTOTAL_HEAP_SIZE宏定义设置根据需求设置大小staticunsignedcharucHeap[configTOTAL_HEAP_SIZE];#defin

6、eheapADJUSTED_HEAP_SIZE(configTOTAL_HEAP_SIZE-portBYTE_ALIGNMENT)//实际可用大小TPCON.CN--LOVT15.09.01在初始化prvHeapInit()函数中假设configTOTAL_HEAP_SIZE为1024(0x400)在实际使用空间中起码可以保持1024-8个字节空间可用pucAlignedHeap指向了8字节对齐化了的地址xStart.pxNextFreeBlock=(void*)pucAlignedHeap;xSt

7、art.xBlockSize=(size_t)0;假设ucHeap是一个不对齐的地址0x00427c58；那么8字节对齐后为0x00427c600x00427c580x00428058。。。。。。0x00427c60pucAlignedHeap指向该位置xStart可以看做独立该空间的一个节点大小为0指向空间的开始地址xStart->pxNextFreeBlock指向pucAlignedHeappucHeapEnd=pucAlignedHeap+xTotalHeapSize;pucHeapEnd-=

8、heapSTRUCT_SIZE;pxEnd=(void*)pucHeapEnd;更新pxEnd指向pxEnd->xBlockSize=0;pxEnd->pxNextFreeBlock=NULL;0x00428050(pxEnd)。。。。。。NULL(pxNextFreeBlock)pxFirstFreeBlock=(void*)pucAlignedHeap;pxFirstFreeBlock->xBlockSize=xTotalHeapSize-heapSTRUCT_S