本章重点讲解空闲任务的建立过程
任务建立函数定义如下：
1 INT8U OSTaskCreate (void (*task)(void *p_arg), 2 void *p_arg, 3 OS_STK *ptos, 4 INT8U prio) 5 { 6 OS_STK *psp; 7 INT8U err; 8 #if OS_CRITICAL_METHOD == 3u /* Allocate storage for CPU status register */ 9 OS_CPU_SR cpu_sr = 0u; 10 #endif 11 12 13 14 #ifdef OS_SAFETY_CRITICAL_IEC61508 15 if (OSSafetyCriticalStartFlag == OS_TRUE) { 16 OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION(); 17 } 18 #endif 19 20 #if OS_ARG_CHK_EN > 0u 21 if (prio > OS_LOWEST_PRIO) { /* Make sure priority is within allowable range */ 22 return (OS_ERR_PRIO_INVALID); 23 } 24 #endif 25 OS_ENTER_CRITICAL(); 26 if (OSIntNesting > 0u) { /* Make sure we don't create the task from within an ISR */ 27 OS_EXIT_CRITICAL(); 28 return (OS_ERR_TASK_CREATE_ISR); 29 } 30 if (OSTCBPrioTbl[prio] == (OS_TCB *)0) { /* Make sure task doesn't already exist at this priority */ 31 OSTCBPrioTbl[prio] = OS_TCB_RESERVED;/* Reserve the priority to prevent others from doing ... */ 32 /* ... the same thing until task is created. */ 33 OS_EXIT_CRITICAL(); 34 psp = OSTaskStkInit(task, p_arg, ptos, 0u); /* Initialize the task's stack */ 35 err = OS_TCBInit(prio, psp, (OS_STK *)0, 0u, 0u, (void *)0, 0u); 36 if (err == OS_ERR_NONE) { 37 if (OSRunning == OS_TRUE) { /* Find highest priority task if multitasking has started */ 38 OS_Sched(); 39 } 40 } else { 41 OS_ENTER_CRITICAL(); 42 OSTCBPrioTbl[prio] = (OS_TCB *)0;/* Make this priority available to others */ 43 OS_EXIT_CRITICAL(); 44 } 45 return (err); 46 } 47 OS_EXIT_CRITICAL(); 48 return (OS_ERR_PRIO_EXIST); 49 }
21~23行，判断我们传递进来的参数优先级是否合法，如果不满足，直接退出（当前系统支持最大64个任务，因此优先级必须小于64）。
26~29行，判断当前系统的中断状态，变量OSIntNesting的意义之前讲过，如果它大于0，那就代表目前处于中断服务程序中，在中断中系统是不允许建立新任务的。
30行，首先判断任务是否已经存在，如果已经存在则跳出，数组OSTCBPrioTbl[prio]的下标是优先级，内容是任务的相关的信息，如果该优先级的任务已建立，那么其内容必然不等于0.
31行，当任务不存在时，随便赋个值给这个任务的管理数组，相当于是在这个元素上做个标志，告诉系统，这个位置要保留下来不允许别人动，直到这个任务真正建立成功。
34行所调用的函数是初始化任务的堆栈，我们现在详细看看内部的处理，到底是如何进行初始化的。
栈空间
函数OSTaskStkInit定义如下：
1 OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *p_arg), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT16U opt) 2 { 3 OS_STK *stk; 4 5 6 (void)opt; /* 'opt' is not used, prevent warning */ 7 stk = ptos; /* Load stack pointer */ 8 9 /* Registers stacked as if auto-saved on exception */ 10 *(stk) = (INT32U)0x01000000L; /* xPSR */ 11 *(--stk) = (INT32U)task; /* Entry Point */ 12 *(--stk) = (INT32U)0xFFFFFFFEL; /* R14 (LR) (init value will cause fault if ever used)*/ 13 *(--stk) = (INT32U)0x12121212L; /* R12 */ 14 *(--stk) = (INT32U)0x03030303L; /* R3 */ 15 *(--stk) = (INT32U)0x02020202L; /* R2 */ 16 *(--stk) = (INT32U)0x01010101L; /* R1 */ 17 *(--stk) = (INT32U)p_arg; /* R0 : argument */ 18 19 /* Remaining registers saved on process stack */ 20 *(--stk) = (INT32U)0x11111111L; /* R11 */ 21 *(--stk) = (INT32U)0x10101010L; /* R10 */ 22 *(--stk) = (INT32U)0x09090909L; /* R9 */ 23 *(--stk) = (INT32U)0x08080808L; /* R8 */ 24 *(--stk) = (INT32U)0x07070707L; /* R7 */ 25 *(--stk) = (INT32U)0x06060606L; /* R6 */ 26 *(--stk) = (INT32U)0x05050505L; /* R5 */ 27 *(--stk) = (INT32U)0x04040404L; /* R4 */ 28 29 return (stk); 30 }
这个函数该怎么解释呢？
它其实并不是真正的去初始化了CPU的栈空间，只是对一个模拟的栈进行了初始化。
做过单片机程序的同学都很清楚，在程运行中总遇到中断发生，当这个时候就必须要跳进中断中去运行，但在跳进中断服务函数之前，我们必须要做一些处理，比如保存现场，将当前的数据和寄存器值押入栈中，然后在去执行中断函数，因为只有这样做了，在执行完中断函数以后才能找回原点继续执行剩下的代码（汇编语言需要自己压栈和出栈，C语言由系统自动完成）。
单片机裸机程序是单线程，代码的执行逻辑始终处于一条时间线，就算是发生了中断嵌套，但在某一个具体的时间点，它也是单线的，因此只需要保存一个现场就可以回到原点。
但在嵌入式操作系统中同时执行了多个任务，每个任务之间都有可能发生切换，任务与任务之间不存在调用的关系，是相对独立的存在，任务的这个切换可以理解为单片机中发生的中断，而且切换的顺序并不是线性的，一旦在任务过多的情况下，如果依然使用CPU自己的栈空间，那这样就会导致栈空间不够用，栈溢出，而且而且非常不方便。
所以，UCOSII系统对于每一个任务都创建了一个数组来模拟它的栈空间，比如这个空闲任务，我们跟踪它的参数可以知道：
OS_EXT OS_STK OSTaskIdleStk[OS_TASK_IDLE_STK_SIZE]; /* Idle task stack */
#define OS_TASK_IDLE_STK_SIZE 128u /* Idle task stack size (# of OS_STK wide entries) */
系统定义好了一个128长度的数组来模拟空闲任务的栈空间，专门用来存在和这个任务有关的寄存器数据，当我们从空闲任务跳出去的时候，就会把相应的信息保存在里面，等需要跳回的时候，就会从里面取出相应的信息，功能和CPU的栈空间完全一样。
我们可以用keil仿真一下。
首先在下面进入栈初始化之前打上断点：
这个时候我们可以看看空闲任务的栈数组，也就是OSTaskIdleStk[]，他此刻的状态如下：
这个数组的长度是128个字节，我不可能全部截完，不过它其中的内容都如上所示，全部是0x0000。
现在我们在函数的出口后打上断点，然后全速运行，观察一下空闲任务的栈初始化完成以后是什么样子的，代码如下：
栈空间初始化完后结果如下：
我们能看出来有些空间被填充了，由于M3的栈空间是由高往低增长，因此数组的最后几个字节被填充上的内容，其中第126个元素保存的是空闲任务的任务函数地址，第120个元素保存的传递进来的参数，剩下的那些立即数是模拟的CPU的寄存器，至于那些立即数的内容不用关心，基本是用于开发人员调试用的。
在我们以前进行单片机C语言的编程中，在一个函数被调用之前，它的堆栈信息的初始化，压栈，出栈都是mcu自行进行的，不需要工程师干预，而在UCOSII系统中，由于MCU的栈空间只有一个，而我们的任务又太多，因此便需要由人工来进行管理，实际上OSTaskStkInit函数便是模拟了这种动作。
任务信息
空闲任务的栈空间初始化完成以后，接下来便需要对任务本身的一些信息进行处理，请接着看下一个函数：OS_TCBInit（）
err = OS_TCBInit(prio, psp, (OS_STK *)0, 0u, 0u, (void *)0, 0u);
其简化后，定义如下：
1 INT8U OS_TCBInit (INT8U prio, 2 OS_STK *ptos, 3 OS_STK *pbos, 4 INT16U id, 5 INT32U stk_size, 6 void *pext, 7 INT16U opt) 8 { 9 OS_TCB *ptcb; 10 #if OS_CRITICAL_METHOD == 3u /* Allocate storage for CPU status register */ 11 OS_CPU_SR cpu_sr = 0u; 12 #endif 13 #if OS_TASK_REG_TBL_SIZE > 0u 14 INT8U i; 15 #endif 16 17 18 OS_ENTER_CRITICAL(); 19 ptcb = OSTCBFreeList; /* Get a free TCB from the free TCB list */ 20 if (ptcb != (OS_TCB *)0) { 21 OSTCBFreeList = ptcb->OSTCBNext; /* Update pointer to free TCB list */ 22 OS_EXIT_CRITICAL(); 23 ptcb->OSTCBStkPtr = ptos; /* Load Stack pointer in TCB */ 24 ptcb->OSTCBPrio = prio; /* Load task priority into TCB */ 25 ptcb->OSTCBStat = OS_STAT_RDY; /* Task is ready to run */ 26 ptcb->OSTCBStatPend = OS_STAT_PEND_OK; /* Clear pend status */ 27 ptcb->OSTCBDly = 0u; /* Task is not delayed */ 28 30 pext = pext; /* Prevent compiler warning if not used */ 31 stk_size = stk_size; 32 pbos = pbos; 33 opt = opt; 34 id = id; 35 36 #if OS_TASK_DEL_EN > 0u 37 ptcb->OSTCBDelReq = OS_ERR_NONE; 38 #endif 39 40 ptcb->OSTCBY = (INT8U)(prio >> 3u); 41 ptcb->OSTCBX = (INT8U)(prio & 0x07u); 42 43 ptcb->OSTCBBitY = (OS_PRIO)(1uL << ptcb->OSTCBY); 44 ptcb->OSTCBBitX = (OS_PRIO)(1uL << ptcb->OSTCBX); 45 46 #if OS_TASK_REG_TBL_SIZE > 0u /* Initialize the task variables */ 47 for (i = 0u; i < OS_TASK_REG_TBL_SIZE; i++) { 48 ptcb->OSTCBRegTbl[i] = 0u; 49 } 50 #endif 51 52 OSTCBInitHook(ptcb); 53 54 OSTaskCreateHook(ptcb); /* Call user defined hook */ 55 56 OS_ENTER_CRITICAL(); 57 OSTCBPrioTbl[prio] = ptcb; 58 ptcb->OSTCBNext = OSTCBList; /* Link into TCB chain */ 59 ptcb->OSTCBPrev = (OS_TCB *)0; 60 if (OSTCBList != (OS_TCB *)0) { 61 OSTCBList->OSTCBPrev = ptcb; 62 } 63 OSTCBList = ptcb; 64 OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY; /* Make task ready to run */ 65 OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX; 66 OSTaskCtr++; /* Increment the #tasks counter */ 67 OS_EXIT_CRITICAL(); 68 return (OS_ERR_NONE); 69 } 70 OS_EXIT_CRITICAL(); 71 return (OS_ERR_TASK_NO_MORE_TCB); 72 }
第19行，ptcb只是一个局部指针，暂时还没有指向任何地址，因此首先需要从刚才建立的空闲链表中取出一个实际地址。
第20行，判断该地址是否有效（不等于0）。
第21行，由于我们从空闲链表取出了一块地址，那么这个空闲链表的首地址就不能用了，所以需要把它的首地址指向下一个位置，以便今后其他任务的建立。
第23~27行，这几句话是设定任务的参数，比如栈地址，优先级，任务状态，延时参数等等。
第40~44行，这几句话和优先级策略以及今后的任务切换有关，详细可参考：http://www.cnblogs.com/han-bing/p/8882375.html
第52~53行，这是钩子函数的调用，无需多言。
第57行，这是将已经初始化完成的任务链表TCB赋值给全局的任务数组，这个数组一共有64个元素，其中是按照优先级从高到低来排序。
第58~59行，更新任务链表的下一个元素和上一个元素，也就是把新建的这个任务块，链接到总的任务控制链接里面。
第60~62行，判断当前任务链表的状态（由于空闲任务是第一个创建的任务，因此任务控制链表还是空的，上一个链接自然也不存在，所以并不会执行if判断里面代码，ptcb->OSTCBPrev被赋值为0）。
第63行，把我们新建的这个局部任务块，链接到总任务链表里面，从这时开始，OSTCBList就不在是空的了，里面有了第一个成员。
第64~65行，这两句话是任务优先级的管理表更新，详细可参考：http://www.cnblogs.com/han-bing/p/8882375.html
第66行，任务个数管理变量加1，代表系统建立了多少个任务。
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任务建立的过程总体而言不算简单也不算复杂，如果你已经掌握了链表等数据结构的知识，那么对于这段应该很容易掌握，不过若是以前对链表之类的完全不了解，那就需要多花费一点时间了。
对于新手而言，上面出现的各式各样的链表和数组可能看起来似乎有些眼花缭乱，觉得UCOSII系统太耗费资源，那么大的结构体作成一个64个元素的数组，而且还有好几个……其实，链表和数组不同，不管所管理的空间有多大，链表并不会占据实际的数据结构内存（当然，指针本身还是要占一点内存的，只不过仅仅是一个指针的地址，并不会占据数据结构那么大的内存），别看我们上面提到了那么多种链表，但不管是任务管理链表（OSTCBList），空闲链表（OSTCBFreeList）其实他们管理的都是同一段内存，也就是数组OSTCBTbl[OS_MAX_TASKS + OS_N_SYS_TASKS]。
就像一条街道拥有的不同叫法，老年人叫“爱国路”，年轻人叫“欢乐路”，小朋友叫“玩耍路”……他们所知的都是同一条街道，只是名字不同罢了。
如果不明白，请看看代码中的定义：
1 OS_EXT OS_TCB *OSTCBCur; /* Pointer to currently running TCB */ 2 OS_EXT OS_TCB *OSTCBFreeList; /* Pointer to list of free TCBs */ 3 OS_EXT OS_TCB *OSTCBHighRdy; /* Pointer to highest priority TCB R-to-R */ 4 OS_EXT OS_TCB *OSTCBList; /* Pointer to doubly linked list of TCBs */ 5 OS_EXT OS_TCB *OSTCBPrioTbl[OS_LOWEST_PRIO + 1u]; /* Table of pointers to created TCBs */ 6 OS_EXT OS_TCB OSTCBTbl[OS_MAX_TASKS + OS_N_SYS_TASKS]; /* Table of TCBs */
前面5个数据定义的类型都是指向别的数据的指针，只有最后一个数组定义的才是占据实际内存的数据，UCOSII系统中所谓的任务管理，其实也就是把这几个链表指向的地址根据需要反复的修改，但是永远限定在OSTCBTbl数组中，就像孙猴子无论怎么飞永远也逃不出如来佛的手掌心，这样从而达到管理任务的目的。
当空闲任务未建立之前，我们看看具体的数据结构：
首先是那个数组：OSTCBTbl
这是它的内存分部状态，它是实际占据内存的数据。
在系统刚刚初始化开始，还没有新建任何任务的时候，我们用这个数组和空闲链表做一个比较。
数组：OSTCBTbl 空闲链表：OSTCBFreeList
由以上两张地址信息对比，可以看出，空闲链表中指向下一个结构的地址，其实就是数组元素的地址，因此它管理的是数组元素。
这个时候（没有任何任务建立，包括空闲任务），别的链表都是空：
当空闲任务建立之后，我们再看看具体的数据结构：
首先是那个数组：OSTCBTbl
这个数组的内容当然是不会变的，不管任务是否建立，不管任务是否存在，它元素的地址永远都不会变。
在系统建完成空闲任务后，我们用这个数组和空闲链表做一个比较。
数组：OSTCBTbl 空闲链表：OSTCBFreeList
两张图一对比便不难发现，空闲链表的数据内容发生了变化，具体便是，它所有的地址都往前缩进了一位，数组OSTCBTbl的首地址：0x20000A48，已经无法在空闲链表中找到了，空闲链表的首地址变成了，数组的第二个元素的地址。
此时此刻空闲任务已经建立完成，因此，空闲链表最开始的那个地址已经不空闲了，名花有主了，所以它的首地址只能指向像一个还没有被分配出去的地址，如果我们再建立一个任务，那么空闲链表的首地址还会继续向上缩进一个，因为它所指向的，必须是这个数组中还没有被分配出去的那段空间。
我们再继续看看别的链表。
比如说任务管理链表的状态：
数组：OSTCBTbl 任务管理链表：OSTCBList
因为我们已经建立了一个任务，因此任务管理链表的首地址，自然就指向了那个仅存的空闲任务，相当于从空闲链表中拿出去，放进了任务管理链表中，每建立一个任务都是如此，不停的从空闲链表中拿出去，然后放进任务管理链表，任务的删除便是反向操作，从任务管理链表中拿出去，放进空闲链表。
至于别的两个链表，此刻依然是空，因为虽然建立了一个任务，但这个任务还没跑起来，等它跑起来后这两个链表里肯定就不是空了。
优先级链表：OSTCBPrioTbl
由于空闲任务的建立，优先级管理链表中也有数据了，由于空闲任务的优先级是63，所以按照它的排序规则，放进最后一个元素中，可以看到它的地址正是那个空闲任务的地址，这也就意味着，他们管理的是同一段数据。
小结：在UCOSII中，系统所占据的内存其实并不大，虽然里面的各种链表比较多，但都管理的同一段内存，只是根据需要和意义赋予了不同的名字。
铁打的数组，流水的链表，数组就像一棵巍然不动的千年老松，任凭风吹雨打，那些链表就像一堆迎风就倒的墙头小草，它们所管理的范围是变动的。
任务管理其实也很简单，它的本质，就是对任务数组的操作，增加、删除、排序……等等。
任务数组：OSTCBTbl，它里面是按照任务建立的时间来存放任务。
优先级数组：OSTCBPrioTbl，它里面是按照任务的优先级，对任务数组进行了一次排序。
因此，空闲任务的建立过程，首先是把空闲任务的信息放进数组OSTCBTbl的第1个位置（建立时间最早），再把空闲任务的信息放进数组OSTCBPrioTbl的最后一个位置（优先级最低）。