vTaskSwitchContext

}

说明：

• 在Cortex-M处理器中有两个栈指针，一个是主栈指针(Main Stack Pointer，即MSP)，它可以用于线程模式，只能用于中断模式MSP；另一个是过程堆栈指针(Processor Stack Pointer，即PSP)，PSP总是用于线程模式。它只能在任何时候使用。
• 复位后处于线程模式特权级，默认使用MSP。在FreeRTOS中，MSP用于OS内核和异常处理，PSP用于应用任务。
• 通过设置CONTROL寄存器的bit[1]选择使用哪个堆栈指针。CONTROL[1]=0选主堆栈指针；CONTROL[1]=1择过程堆栈指针。

该函数将更新当前任务运行时间，检查任务堆栈是否溢出，然后调用宏 taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()获得更高优先级的任务。

函数源代码如下：

void vTaskSwitchContext( void ) {  /* 如果任务调度器已经挂起 */  if( uxSchedulerSuspended != ( UBaseType_t ) pdFALSE )  {   xYieldPending = pdTRUE;  /* 标记任务调度器不允许任务切换 */  }  else  {   xYieldPending = pdFALSE; /* 任务调度器未挂起 */ 
 traceTASK_SWITCHED_OUT();   /*    * 设置运行时间统计功能configGENERATE_RUN_TIME_STATS为1   * 如果使用了该功能，以下两个宏：   * portCONFIGURE_TIMER_FOR_RUN_TIME_STATS()    portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE()
	 */
	#if ( configGENERATE_RUN_TIME_STATS == 1 )
	{
			#ifdef portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE
				portALT_GET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE( ulTotalRunTime );
			#else
				ulTotalRunTime = portGET_RUN_TIME_COUNTER_VALUE();
			#endif

			/*  
			 * ulTotalRunTime记录系统的总运行时间，ulTaskSwitchedInTime记录任务切换的时间
			 * 如果系统节拍周期为1ms，则ulTotalRunTime要497天后才会溢出
			 * ulTotalRunTime < ulTaskSwitchedInTime表示可能溢出
			 */
			if( ulTotalRunTime > ulTaskSwitchedInTime )
			{
				/* 记录当前任务的运行时间 */
				pxCurrentTCB->ulRunTimeCounter += ( ulTotalRunTime - ulTaskSwitchedInTime );
			}
			else
			{
				mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
			}

			/* 更新ulTaskSwitchedInTime，下个任务时间从这个值开始 */
			ulTaskSwitchedInTime = ulTotalRunTime;	
	}
	#endif /* configGENERATE_RUN_TIME_STATS */

	/* 核查堆栈是否溢出 */
	taskCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW();

	/* 寻找更高优先级的任务 */
	taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK();
	
	traceTASK_SWITCHED_IN();

	/* 如果使用Newlib运行库，你的操作系统资源不够，而不得不选择newlib，就必须打开该宏 */
	#if ( configUSE_NEWLIB_REENTRANT == 1 )
	{
		_impure_ptr = &( pxCurrentTCB->xNewLib_reent );
	}
	#endif /* configUSE_NEWLIB_REENTRANT */
}

}

PendSV中会调用vTaskSwitchContext()，最后调用函数taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()寻找优先级最高的任务。

对于FreeRTOS的调度器，它有两种方式寻找下一个最高优先级的任务，分别为特殊方式和常用方式，在FreeRTOSConfig.h中可通过宏定义设置，如下：

/* 0：使用常用方式来选择下一个要运行的任务；1：使用特殊方法来选择下一个要运行的任务 */
#define configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION	1

在FreeRTOS中，通用方法不依赖某些硬件等限制，适用于多种MCU中。特殊方式是使用了某些硬件的特性，只针对部分MCU而使用。

uxTopReadyPriority 记录就绪态中最高优先级值，创建任务时会更新值，有任务添加到就绪表时也会更新值。这种方法对任务的数量无限制。

#define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()												\
{																						\
	UBaseType_t uxTopPriority = uxTopReadyPriority;										\
																						\
	while( listLIST_IS_EMPTY( &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) ) )				\
	{																					\
		configASSERT( uxTopPriority );													\
		--uxTopPriority;																\
	}																					\
																						\
	/* 获取优先级最高任务的任务控制块 */														\
	listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) );\
uxTopReadyPriority = uxTopPriority;	 												\

}

使用此方法，uxTopReadyPriority 每个bit位表示一个优先级，bit0表示优先级0，bit31表示优先级31，使用此方式优先级最大只能是32个。

#define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()														\
{																								\
	UBaseType_t uxTopPriority;																		\
																								\
	/* 获取优先级最高的任务 */								\
	portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxTopReadyPriority );								\
	configASSERT( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) ) > 0 );		\
/* 获取优先级最高任务的任务控制块 */
listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) );		\

}

其中：

#define portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxReadyPriorities ) uxTopPriority = ( 31UL - ( uint32_t ) __clz( ( uxReadyPriorities ) ) )

__clz( ( uxReadyPriorities ) 是计算uxReadyPriorities 的前导零个数，如： 二进制0001 1010 0101 1111的前导零个数为3，可以知道，最高优先级uxTopPriority 等于 31减去前导零个数。 知道最高优先级的优先级，则通过listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY()对应最高优先级的列表项，将pxCurrentTCB指向对应的控制块。