\documentclass[10pt]{article}
\usepackage[T1]{fontenc}\usepackage[utf8]{inputenc}\usepackage[polish]{babel}
\usepackage[a4paper,margin=1.55cm]{geometry}
\usepackage{array,tabularx,booktabs,amsmath,amssymb,xcolor,listings,hyperref,fancyhdr,lastpage,enumitem}
\definecolor{accent}{HTML}{16324A}\definecolor{accentlight}{HTML}{EEF3F7}\definecolor{rulegray}{HTML}{D7DEE5}
\hypersetup{colorlinks=true,linkcolor=accent,urlcolor=blue}
\IfFileExists{build-meta.tex}{\input{build-meta.tex}}{\newcommand{\BuildCommit}{local}}
\newcommand{\PublisherDomain}{mpabi}
\newcommand{\CardArea}{inf}
\newcommand{\CardSeries}{freertos-cpp}
\newcommand{\CardNumber}{08}
\newcommand{\CardCount}{16}
\newcommand{\CardSlug}{static-task}
\newcommand{\CardVersion}{v00.01}
\newcommand{\DocumentUUID}{d9e45417-a37f-487c-813f-fc7a44d4b4f3}
\newcommand{\blank}[1]{\rule{#1}{.2pt}}
\lstset{language=C++,basicstyle=\ttfamily\scriptsize,columns=fullflexible,keepspaces=true,frame=single,breaklines=true,showstringspaces=false,numbers=none,backgroundcolor=\color{accentlight},rulecolor=\color{rulegray}}
\pagestyle{fancy}\fancyhf{}
\lhead{\textbf{K08 · FreeRTOS C++ · storage taska}}\rhead{\small L07 · dynamic/static i delete}
\lfoot{\scriptsize commit \BuildCommit}\cfoot{\scriptsize \thepage/\pageref{LastPage}}\rfoot{\scriptsize V11.3.0 / \CardVersion}
\setlength{\headheight}{14pt}\setlength{\footskip}{19pt}
\setlist[itemize]{nosep,leftmargin=1.45em}\setlist[enumerate]{nosep,leftmargin=1.65em}
\begin{document}\sloppy
\begin{center}
{\LARGE\bfseries \texttt{DynamicTask}, \texttt{StaticTask} i lifetime}\par
\vspace{.25em}{\large delete logiczny teraz, reclaim dynamiczny przez idle}\par
\end{center}
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{1.65cm}Xp{1.55cm}X@{}}
\toprule
Karta & K08 / \CardCount & Czas & 30 minut \\
Platforma & Hazard3 / RV32I & Język & freestanding C++17 \\
Stack & 256 słów & Polityki & heap kontra caller storage \\
Wersja & \CardVersion & UUID karty & \texttt{d9e45417-...} \\
\bottomrule
\end{tabularx}

\section*{To samo zachowanie, dwa źródła TCB i stacka}
\begin{center}
\texttt{xTaskCreate -> TCB + stack from heap\_4}\\[.4em]
\texttt{xTaskCreateStatic -> caller StaticTask\_t + StackType\_t[]}
\end{center}

Oba workery liczą 1..1000 i kończą wynikiem 500500. Różni je miejsce,
właściciel oraz moment odzyskania pamięci.

\noindent\fcolorbox{accent}{accentlight}{\begin{minipage}{.94\textwidth}
\textbf{Kontrakt K08.} Null handle i stan completed oznaczają zakończenie
wrappera, lecz nie dowodzą jeszcze zwolnienia dynamicznego TCB/stacka. To robi
idle. Statyczne bufory nigdy nie stają się własnością kernela.
\end{minipage}}

\section*{Plan 30 minut}
\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{1.35cm}p{3.1cm}X@{}}
\toprule
Czas & Tryb & Dowód \\
\midrule
0--5 & jednostki & 256 słów, liczba bajtów i lokalizacje \\
5--10 & dynamic & heap delta, TCB i stack w ucHeap \\
10--15 & static & caller TCB/stack w .bss, heap delta 0 \\
15--20 & wykonanie & oba wyniki 500500, completed/null \\
20--25 & delete & dynamic heap nadal zmniejszony przed idle \\
25--30 & cleanup & verifier blokuje; idle odzyskuje dokładny delta \\
\bottomrule
\end{tabularx}

\section*{Predykcja}
256 słów RV32I $\times$ \blank{1cm} B/słowo = \blank{2cm} B. Czy
\texttt{vTaskDelete(nullptr)} samo natychmiast wywoła dwa free dynamicznego
taska? \blank{3cm}

\newpage
\section{Słowa, bajty i właściciel storage}

\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{4.1cm}p{5.0cm}X@{}}
\toprule
Właściwość & DynamicTask & StaticTask \\
\midrule
API & \texttt{xTaskCreate} & \texttt{xTaskCreateStatic} \\
TCB & przydziela kernel z heapu & caller przekazuje \texttt{StaticTask\_t} \\
stack & kernel: depth w słowach & caller: \texttt{StackType\_t[N]} \\
heap delta przy create & \blank{3cm} & \blank{3cm} \\
adres TCB & \blank{3cm} & \blank{3cm} \\
adres stack base & \blank{3cm} & \blank{3cm} \\
właściciel po delete & idle odzyskuje dynamiczny & caller nadal posiada statyczny \\
\bottomrule
\end{tabularx}

\section*{Oblicz przed kompilacją}
\begin{align*}
\text{stack bytes} &= \text{stack words}\times\texttt{sizeof(StackType\_t)}\\
&=256\times\blank{1cm}=\blank{2cm}\ \text{B}
\end{align*}

Dynamiczny koszt będzie większy od samych stack bytes, bo obejmuje także TCB
oraz narzut bloków allocatora. Predykcja kosztu: \blank{3cm} B. Pomiar:
\blank{3cm} B. Różnica: \blank{3cm} B.

\section{Caller-supplied storage musi naprawdę być osobne}

\begin{lstlisting}
StaticTaskStorage<256> worker_storage; // .bss
StaticWorker worker{worker_storage};

xTaskCreateStatic(entry, "static", 256, &worker, priority,
                  worker_storage.stack, &worker_storage.tcb);
\end{lstlisting}

W ELF symbol \texttt{g\_static\_worker\_storage} ma typ sekcji
\blank{2cm}. Odczyty muszą spełnić:

\begin{center}
\texttt{observed TCB == \&worker\_storage.tcb}\\
\texttt{observed stack base == worker\_storage.stack}
\end{center}

\section*{Dlaczego storage jest oddzielone od handle?}
Handle może zostać wyzerowany po completion. Bufor statyczny nadal istnieje i
ma własny czas życia. Nie wolno go jednak ponownie użyć, dopóki usunięcie taska
nie jest ustalone; sam „request stop” nie wystarcza.

\newpage
\section{Oś czasu delete i idle cleanup}

\begin{center}
\texttt{baseline}\\
$\downarrow$ \texttt{xTaskCreate(dynamic): free -= cost}\\
$\downarrow$ \texttt{xTaskCreateStatic(static): delta 0}\\
$\downarrow$ \texttt{workers run -> completed -> handle=null -> self-delete}\\
$\downarrow$ \texttt{verifier runs before idle: dynamic cost still absent}\\
$\downarrow$ \texttt{verifier vTaskDelay(2): idle cleans termination list}\\
$\downarrow$ \texttt{verifier wakes: free == baseline}
\end{center}

\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{5.7cm}p{4cm}X@{}}
\toprule
Pomiar & Predykcja & Odczyt \\
\midrule
baseline free & \blank{3cm} & \blank{3cm} \\
free po dynamic start & mniejsze & \blank{3cm} \\
free po static start & bez zmiany & \blank{3cm} \\
free po static verifier create & bez zmiany & \blank{3cm} \\
free przed idle cleanup & nadal zmniejszone & \blank{3cm} \\
free po idle cleanup & baseline & \blank{3cm} \\
recovered by idle & dynamic cost & \blank{3cm} \\
\bottomrule
\end{tabularx}

\section*{Co robi idle?}
Self-delete nie może zwolnić własnego stosu, gdy kod nadal na nim wykonuje
instrukcje. Kernel odkłada dynamiczny TCB na listę terminacji. Idle działa już
na innym stosie i może bezpiecznie wywołać cleanup/free. Dla statycznego taska
rozpoznaje caller-owned storage i go nie zwalnia.

\section*{Dwa różne zdania o zakończeniu}
\begin{enumerate}
  \item \textbf{Logiczne}: task nie jest schedulowany, wrapper ma completed/null.
  \item \textbf{Pamięciowe}: idle odzyskał dynamiczny TCB/stack; current free
  wróciło o dokładny koszt.
\end{enumerate}

Czy verifier o priorytecie 1 może sprawdzić reclaim bez blokowania się?
\blank{3cm}. Dlaczego? \blank{11cm}\\[1em]\blank{16cm}

\section*{Granica destruktorów aplikacyjnych}
Wymuszone usunięcie innego taska nie odwija automatycznie jego ramek C++.
Workery K08 kończą member body normalnie, a dopiero trampoline self-delete.

\newpage
\section{Hazard3/GDB i zaliczenie}
\begin{lstlisting}[language=bash]
make check
riscv64-unknown-elf-gdb build/task01_static_task/prog.elf
b task_storage_debug_checkpoint
\end{lstlisting}
\begin{lstlisting}
p g_heap_baseline
p g_heap_after_dynamic_start
p g_heap_after_static_start
p g_heap_before_idle_cleanup
p g_heap_after_idle_cleanup
p/x g_dynamic_tcb
p/x g_dynamic_stack_low
p/x g_static_tcb
p/x g_static_tcb_storage
p/x g_static_stack_low
p/x g_static_stack_storage
p g_static_stack_words
p g_static_stack_bytes
p g_task_storage_pass
\end{lstlisting}

\noindent\begin{tabularx}{\textwidth}{@{}p{1cm}p{4.1cm}X@{}}
\toprule
STOP & Stan & Dowód \\
\midrule
1 & baseline & current free zapisane \\
2 & dynamic created & heap spada; handle/TCB i stack w ucHeap \\
3--4 & static created & caller addresses; heap bez zmiany \\
5--8 & workers & oba wyniki 500500; completion/self-delete \\
9 & before idle & handles null, lecz dynamic cost nadal zajęty \\
10 & after idle & odzyskany dokładny cost; free=baseline \\
11 & final & static storage zachowane; pass=1 \\
\bottomrule
\end{tabularx}

\section*{Zaliczenie}
\begin{itemize}
  \item $\square$ przeliczam 256 słów na 1024 B;
  \item $\square$ pokazuję dodatni dynamic cost i zerowy static delta;
  \item $\square$ klasyfikuję dynamic addresses w heapie i static w .bss;
  \item $\square$ rozróżniam completion/null od idle memory reclaim;
  \item $\square$ pokazuję before-idle, after-idle i exact recovered cost;
  \item $\square$ nie przypisuję kernelowi własności static storage.
\end{itemize}

\section*{Wyjście}
Dlaczego self-delete nie może od razu zwolnić własnego stacka?\\[.5em]
\blank{16cm}\\[1em]
Kiedy wolno ponownie użyć statycznego TCB/stacka?\\[.5em]
\blank{16cm}

\vfill
\noindent\textbf{Następna karta K09:} statyczna fasada schedulera,
\texttt{this\_task}, critical section i guard zawieszenia z poprawnym restore.
\end{document}
