该篇为“啰里啰嗦版”，另有相应的“精简版”供参考
“不到长城非好汉；不做OS，枉为程序员”
OS之于程序员，如同梵蒂冈之于天主教徒，那永远都是块神圣的领土。若今生不能亲历之，实乃憾事！
但是，圣域不是想进就能进的呀……
OS融合了大量的计算机的基础知识，各个知识领域之间交织紧密，初来乍到者一不小心就会绕出个死结。
我的方法是：死结就死结，不管三七二十一，直接剪断，先走下去再说，回头我们再把这个剪断的死结再接上。
我们知道，“多任务”一般在介绍OS的书籍中，是属于中间或者靠后的部分，又或者分散在各个章节中。而我决定上手就说它。
一、整体纵览：
1、硬件：
STM32F103RC
2、IDE：
MDK5
3、文件架构：
（1）标准文件：
startup_stm32f10x_hd.s：STM32官方启动文件（注意：这是针对stm32硬件配置的文件，型号要是不同，你的可能和我不一样哦）
（2）自编文件——这才是我们的重头戏哦（共5个文件：1x".asm"+2x".c"+2x".h"）：
main.c：主函数和任务定义；
os_cpu_a.asm：中断与任务切换；
myos.c：硬件初始化与任务切换时的堆栈保存；
include.h和myos.h：两个头文件。
二、逐文解析：
1、main.c
顺着main函数这条主线，我们看到最终的OS其实就是执行了7行代码，共5个函数：
1、OSInit();
2、OSTaskCreate(Task1, (void*)0, (OS_STK*)&Task1Stk[TASK_STACK_SIZE-1]);
3、OSTaskCreate(Task2, (void*)0, (OS_STK*)&Task2Stk[TASK_STACK_SIZE-1]);
4、OSTaskCreate(Task3, (void*)0, (OS_STK*)&Task3Stk[TASK_STACK_SIZE-1]);
5、SysTickInit(5);
6、LedInit();
7、OSStart();
简单说说main函数功能：
当OSStart()执行之后，Task1、Task2、Task3轮流执行，即Task1()、Task2()、Task3()三个函数轮流执行：
Task1()->Task2()->Task3()->Task1()->Task2()->Task3()->Task1()->......
每个任务（或函数）执行相等的时间片，并有SysTick中断来触发PendSV中断，从而实现任务切换。
OSStart()执行之后，永不返回。
各个函数基本做了些什么，代码后面都附加了注解。
其中需要注意的地方是：OSStart()。
这个函数一旦执行了就不会返还，有点像死循环（但不是死循环哦，后来会明白的）。
仔细想想后，确实也应当如此，如果main函数return掉了的话，程序也就结束啦！
“main函数结束”就意味着CPU现在只会喝喝茶、看看报了，什么抢劫、着火它都装作没看见。
main函数就这么短，那么上面七个函数的实现在哪里呢？
这时你肯定想到"#include"了吧！
“太好了！#include只有一行！”
那我们去include.h那里看看吧。
1 #include "include.h"
2 extern OS_TCB OSTCBTbl[OS_MAX_TASKS]; // (OS Task Control Block Table)
3 extern OS_STK TASK_IDLE_STK[TASK_STACK_SIZE]; //("TaskIdle" Stack)
4 extern OS_TCB *OSTCBCur; // Pointer to the current running task(OS Task Control Block Current)
5 extern OS_TCB *OSTCBNext; // Pointer to the next running task(OS Task Control Block Next)
6 extern INT8U OSTaskNext; // Index of the next task
7 extern INT32U TaskTickLeft; // Refer to the time ticks left for the current task
8 extern INT32U TimeMS; // For system time record
9 extern INT32U TaskTimeSlice; // For system time record
10
11 OS_STK Task1Stk[TASK_STACK_SIZE]; // initialize stack for task1
12 OS_STK Task2Stk[TASK_STACK_SIZE]; // initialize stack for task2
13 OS_STK Task3Stk[TASK_STACK_SIZE]; // initialize stack for task3
14
15 void Task1(void *p_arg); // flip the led1 every 0.5s
16 void Task2(void *p_arg); // flip the led2 every 1.0s
17 void Task3(void *p_arg); // do nothing
18
19 int main(void)
20 {
21
22
23 OSInit(); // OS initialization
24 OSTaskCreate(Task1, (void*)0, (OS_STK*)&Task1Stk[TASK_STACK_SIZE-1]); // create task 1
25 OSTaskCreate(Task2, (void*)0, (OS_STK*)&Task2Stk[TASK_STACK_SIZE-1]); // create task 2
26 OSTaskCreate(Task3, (void*)0, (OS_STK*)&Task3Stk[TASK_STACK_SIZE-1]); // create task 3
27 SysTickInit(5); // configure the SysTick as 5ms
28 LedInit(); // leds initialization
29 OSStart(); // start os!
30
31 return 0; // never come here
32 }
33
34 void Task1(void *p_arg)
35 {
36 while(1) {
37 delayMs(100); // delay 100 * 5ms = 0.5s
38 LED1TURN(); // flip the switch of led1
39 }
40 }
41 void Task2(void *p_arg)
42 {
43 while(1) {
44 delayMs(200); // delay 200 * 5ms = 1.0s
45 LED2TURN(); // flip the switch of led2
46 }
47 }
48
49 void Task3(void *p_arg)
50 {
51 while(1) {
52 }
53 }
小白兔笔记：
（1）“啥是extern变量啊？”
"快去复习复习c语言教程吧。"
（2）"OS_TCB、OS_MAX_TASKS什么的都是些啥？“
"myos.h"里都有它们的定义。
（3）”\'OSTCBCur\'都是些啥怪名字?"
“针对词义复杂的变量，注意看定义那行注释，后面的括号会有对变量的简短说明，如：
extern OS_TCB *OSTCBCur; // Pointer to the current running task(OS Task Control Block Current)
2、include.h
“我去！这不是欺骗我感情吗？main函数倒是1个#include，怎么到了这里却又来了三个！”
等等！先别灰心嘛，容我慢慢道来。
我们知道，main里的
#include "include.h"
其实就等于：
#include <stdlib.h>
#include "myos.h"
#include "stm32f10x.h"
但是我们为什么要那么费劲再弄一个"inlcude.h"文件呢？
假设我们想给这个OS再加个内存管理的功能，于是要添加几个".c"文件，而这些文件也要包含上面那几个"#include"，那么我们不是要再把那几个“#include”都写一遍吗？
不过，有了这个include.h之后，这些".c"文件只要
#include "include.h"就可以了。
多加了1个"include.h"，但却清爽了n个”xxxxx.c"文件。
当然，这只是好处之一，其他的就不多说了，毕竟我们的主题是OS嘛。
1 #ifndef INCLUDE_H
2 #define INCLUDE_H
3
4 #include <stdlib.h>
5 #include "myos.h"
6 #include "stm32f10x.h" //stm32官方头文件
7
8 #endif
小白兔笔记：
（1）“#ifndef INCLUDE_H之类的东西是什么意思？”
这是为了防止多重包含头文件。
既然你问了这个问题，估计你也听不懂啥是”多重包含头文件“。
这是和编译器有关的约定，简单点说，不这么写，编译器”可能“——我说”可能“——找你茬。
（2）”stm32f10x.h“是官方根据stm32的各种硬件配置编写的头文件，可要找准着你的你自己的硬件配置使用哦！
3、myos.h
1 #ifndef MYOS_H
2 #define MYOS_H
3 #include "stm32f10x.h"
4
5 /**********CPU DEPENDENT************/
6 #define TASK_TIME_SLICE 5 // 5ms for every task to run every time
7
8 typedef unsigned char INT8U; // Unsigned 8 bit quantity
9 typedef unsigned short INT16U; // Unsigned 16 bit quantity
10 typedef unsigned int INT32U; // Unsigned 32 bit quantity
11
12 typedef unsigned int OS_STK; // Each stack entry is 32-bit wide(OS Stack)
13
14 // assembling functions
15 void OS_ENTER_CRITICAL(void); // Enter Critical area, that is to disable interruptions
16 void OS_EXIT_CRITICAL(void); // Exit Critical area, that is to enable interruptions
17 void OSCtxSw(void); // Task Switching Function(OS Context Switch)
18 void OSStart(void);
19
20 OS_STK* OSTaskStkInit(void (*task)(void *p_arg), // task function
21 void *p_arg, // (pointer of arguments)
22 OS_STK *p_tos); // (pointer to the top of stack)
23 /**********CPU INDEPENDENT************/
24
25 #define OS_MAX_TASKS 16
26
27 #define TASK_STATE_CREATING 0
28 #define TASK_STATE_RUNNING 1
29 #define TASK_STATE_PAUSING 2
30
31 #define TASK_STACK_SIZE 64
32
33 #define LED1TURN() (GPIOA->ODR ^= 1<<8) // reverse the voltage of LED1 !!!HARDWARE RELATED
34 #define LED2TURN() (GPIOD->ODR ^= 1<<2) // reverse the voltage of LED2 !!!HARDWARE RELATED
35
36
37 typedef struct os_tcb {
38 OS_STK *OSTCBStkPtr; // (OS Task Control Block Stack Pointer)
39 INT8U OSTCBStat; // (OS Task Control Block Status)
40 } OS_TCB; // (OS Task Control Block)
41
42 void OSInit(void); // (OS Initialization)
43 void LedInit(void);
44 45 void OS_TaskIdle(void *p_arg);
46 void OSInitTaskIdle(void); // (OS Initialization of "TaskIdle")
47 void OSTaskCreate(void (*task)(void *p_arg), // task function
48 void *p_arg, // (pointer of arguments)
49 OS_STK *p_tos); // (pointer to the top of stack)
50 void OSTCBSet(OS_TCB *p_tcb, OS_STK *p_tos, INT8U task_state);
51
52
53 void SysTickInit(INT8U Nms); // (System Tick Initialization)
54 void SysTick_Handler(void); // The interrupt function
55
56 INT32U GetTime(void);
57 void delayMs(volatile INT32U ms); // The argument can\'t be too large
58
59 #endif
这是最后一个头文件了，也是一个简单易懂的文件。同时也是最后的平原，过了这个平原，我们可就要翻雪山啦！
（1）简单说说2个函数：
void OS_ENTER_CRITICAL(void);
void OS_EXIT_CRITICAL(void);
有一种东西叫“临界区”（CRITICAL)，这些所谓“临界区”指的是一些变量所在的内存，可以直接理解成“就是些特殊变量”。
要访问这些变量必须得关掉“中断”，访问结束后再开启“中断”，开关“中断”就是这两个函数的任务了。
猜猜看哪个是开“中断”，哪个是关“中断”呢？
（2）系统时钟中断void SysTick_Handler(void)的由来：
来自官方启动文件startup_stm32f10x_hd.s。
小白兔笔记：
小白兔表示“感觉不会再爱了……”
4、os_cpu_a.asm和myos.c：
上文说过，这两个文件关系暧昧，扯开来只讲其中一个很没味道，这里先把它们都贴出来：
os_cpu_a.asm（“;”后的注释是对应"C"语言的解释）:
1 IMPORT OSTCBCur
2 IMPORT OSTCBNext
3
4 EXPORT OS_ENTER_CRITICAL
5 EXPORT OS_EXIT_CRITICAL
6 EXPORT OSStart
7 EXPORT PendSV_Handler
8 EXPORT OSCtxSw
9
10 NVIC_INT_CTRL EQU 0xE000ED04 ; Address of NVIC Interruptions Control Register
11 NVIC_PENDSVSET EQU 0x10000000 ; Enable PendSV
12 NVIC_SYSPRI14 EQU 0xE000ED22 ; System priority register (priority 14).
13 NVIC_PENDSV_PRI EQU 0xFF ; PendSV priority value (lowest).
14
15 PRESERVE8 ; align 8
16
17 AREA |.text|, CODE, READONLY
18 THUMB
19
20 ;/******************OS_ENTER_CRITICAL************/
21 OS_ENTER_CRITICAL
22 CPSID I ; Enable interruptions(Change Processor States: Interrupts Disable)
23 BX LR ; Return
24
25 ;/******************OS_EXIT_CRITICAL************/
26 OS_EXIT_CRITICAL
27 CPSIE I ; Disable interruptions
28 BX LR ; Return
29
30 ;/******************OSStart************/
31 OSStart
32 ; disable interruptions
33 CPSID I ; OS_ENTER_CRITICAL();
34 ; initialize PendSV
35 ; Set the PendSV exception priority
36 LDR R0, =NVIC_SYSPRI14 ; R0 = NVIC_SYSPRI14;
37 LDR R1, =NVIC_PENDSV_PRI ; R1 = NVIC_PENDSV_PRI;
38 STRB R1, [R0] ; *R0 = R1;
39
40 ; initialize PSP as 0
41 ; MOV R4, #0
42 LDR R4, =0x0 ; R4 = 0;
43 MSR PSP, R4 ; PSP = R4;
44
45 ; trigger PendSV
46 LDR R4, =NVIC_INT_CTRL ; R4 = NVIC_INT_CTRL;
47 LDR R5, =NVIC_PENDSVSET ; R5 = NVIC_PENDSVSET;
48 STR R5, [R4] ; *R4 = R5;
49
50 ; enable interruptions
51 CPSIE I ; OS_EXIT_CRITICAL();
52
53 ; should never get here
54 ; a endless loop
55 OSStartHang
56 B OSStartHang
57
58 ;/******************PendSV_Handler************/
59 PendSV_Handler
60 CPSID I ; OS_ENTER_CRITICAL();
61 ; judge if PSP is 0 which means the task is first invoked
62 MRS R0, PSP ; R0 = PSP;
63 CBZ R0, PendSV_Handler_NoSave ; if(R0 == 0) goto PendSV_Handler_NoSave;
64
65 ; R12, R3, R2, R1
66 SUB R0, R0, #0x20 ; R0 = R0 - 0x20;
67
68 ; store R4
69 STR R4 , [R0] ; *R0 = R4;
70 ADD R0, R0, #0x4 ; R0 = R0 + 0x4;
71 ; store R5
72 STR R5 , [R0] ; *R0 = R5;
73 ADD R0, R0, #0x4 ; R0 = R0 + 0x4;
74 ; store R6
75 STR R6 , [R0] ; *R0 = R6;
76 ADD R0, R0, #0x4 ; R0 = R0 + 0x4;
77 ; store R7
78 STR R7 , [R0] ; *R0 = R7;
79 ADD R0, R0, #0x4 ; R0 = R0 + 0x4;
80 ; store R8
81 STR R8 , [R0] ; *R0 = R8;
82 ADD R0, R0, #0x4 ; R0 = R0 + 0x4;
83 ; store R9
84 STR R9, [R0] ; *R0 = R4;
85 ADD R0, R0, #0x4 ; R0 = R0 + 0x4;
86 ; store R10
87 STR R10, [R0] ; *R0 = R10;
88 ADD R0, R0, #0x4 ; R0 = R0 + 0x4;
89 ; store R11
90 STR R11, [R0]