freeRTOS的第一个任务是如何跑起来的？（以RISC-V架构分析）

1、前言

• 要理解第一个任务是如何跑起来，必须先能理解下面的概念
  • freeRTOS的任务创建、任务切换机制
  • 架构规定的函数调用规范
  • 了解基础的汇编指令
• 可以参考的资料：
  • 《freertos任务切换的现场保存、恢复（任务栈空间）深度分析（以RISC-V架构为例）》
  • 《freertos任务调度机制深度分析（以RISC-V架构为例）》
  • 《RISC-V架构的函数调用规范和栈布局》
  • 韦东山老师在B站的freeRTOS讲解的视频

2、运行第一个任务的过程

• 在创建每个任务的时候，都会调用pxPortInitialiseStack()函数来将必要的信息保存到栈空间中，特别是任务的主体函数入口地址
• x1寄存器
  • x1寄存器又名ra寄存器，用于保存函数返回地址（是RISC-V架构规定的，不同的架构是不同的）
  • 当函数返回时（C语言是return，汇编是ret），跳转到ra寄存器中保存的地址处执行
• 开启第一个任务的过程
  • 在初始化任务时，将任务函数的入口地址保存到任务的栈空间
  • 在开启调度器时，已经确定要调度哪个任务，pxCurrentTCB指向要被调度的任务控制块
  • 从任务控制块中取出任务栈空间，并从栈空间中取出任务的函数入口地址存放到ra寄存器中
  • 恢复其他的通用寄存器和变量
  • 最后执行ret返回，此时跳转到ra寄存器中保存的地址处执行，也就是执行任务的函数，至此第一个任务开始运行
  • 第一个任务运行起来后，后续的任务调度就是靠任务调度器