昨天给老师当助教，是uCOS-II嵌入式操作系统这门课程。这个操作系统我已经忘的差不多了，最近拿起书本啃了几天，做了几个实验，算是有些明白。杭电本科的学生算是比较认真的，学生问我的问题比较多，我说和大家一起学习，毕竟都算是初学者。

    有个女生问我OS的堆栈是怎么创建的，在任务切换前后是怎么操作的。我当时有点摸不到头脑，之前没考虑过这个问题。其实大体上说就是保存现场和恢复现场的问题。但是怎么从代码那里得到解释。

首先弄清一个概念：堆栈就是RAM里面的一段数据空间，用来保存任务的信息。堆栈指针就一个指向堆栈的一个数据指针。

我们来看看堆栈是怎么操作的。OS每个任务都有一个自己的堆栈，以便发生任务切换的时候保存CPU的数据。堆栈是在任务创建的时候开辟的，有四个参数，任务入口地址(void *task)，任务参数（viod *pdada），任务堆栈的起始地址(OS_STK *ptos)，任务优先级(INT16U  opt). 不论是在上下文任务切换(OSCtxSw)还是中断任务切换(OSIntCtxSw)，都要将正在运行任务的数据保存到堆栈，将下一个要运行的任务的数据从堆栈中将数据恢复出来(出栈)，给CPU使用。我们假设创建了两个任务Task1和Task2，Task1的优先级高于Task2的优先级。在创建这个两个任务的时候，在OSTaskCreate函数里会调用OSTaskStkInit 函数创建一个堆栈，也就是在RAM中开辟一段数据空间，并填入相应的数值，当然我们在第一次创建的时候，并不知道CPU的数据，只需要在相应的位置填入传入的参数即可，其他可以为零，然后并返回一个指向栈顶的一个指针。这个地址放在任务TCB的第一个成员中。如果进行任务切换，要得到数据时，可以从这里获得堆栈的地址并恢复数据(出栈)。

 两个任务创建完毕，Task1开始运行，这个时候会调用汇编函数OSStartHighRdy(运行高优先级任务)，将Task1的堆栈栈顶地址给SP(SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr)，然后从该地址依次出栈，将数据放到RO-R12，LR，PC，CPSR中，SP最终指向了Task1的栈底，这时候，CPU可以使用这些数据进行运行，这时候我们看到，Task1已经开始运行了。http://s1/mw690/932ba3b9gdd0c8e86fb00&690堆栈的理解" TITLE="uCOS-II 堆栈的理解" />

如果Task1要挂起，运行Task2.此时要进行任务切换了，此时要执行OSCtxSw函数，此函数首先做的任务就是保存数据(入栈)，将RO-R12，LR，PC，CPSR的数据给SP，请注意，之前SP指向的是Task1的栈底，CPU数据入栈后，SP指向了栈顶，并将此时SP的地址给OSTCBCur->OSTCBStkPtr (OSTCBCur->OSTCBStkPtr = SP),注意OSTCBCur就是Task1的TCB，此时任务1的栈顶地址保存好了，下次发生任务切换的时候可以再从这个地址开始恢复数据。执行OSTaskSwHook后，开始将高就绪任务Task2变为当前任务(OSTCBCur = OSTCBHighRdy)，修改任务的优先级，将SP的值变为Task2的栈顶地址(SP = OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr),然后从SP地址开始恢复数据(出栈)，就像上面恢复Task1的数据一样，CPU得到数据后，开始运行，我们看到Task2开始跑起来了。