STM32CubeMX FreeRTOS堆栈分配、调试技巧
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堆栈空间分配
这部分很重要，如果选择的单片机RAM比较吃紧，那就要精打细算了。
这个问题牵连了不少容易混淆的概念，我在学习的时候也翻了很多帖子，按照自己的理解梳理了一下，有错误请评论区或私信指出。
参考博客：
https://www.cnblogs.com/CaesarTao/p/9816965.html
先是RAM，我选用的是stm32f103RBT6，有20K的RAM。
这20K被分为4大部分：
其中 “内部用，中断向量等” 这块是系统固定的，我们不需要管。
其中的HEAP和STACK，他们跟FreeRTOS里的堆和栈没有关系。
为了避免弄混，我们把这里的HEAP称为系统堆，把这里的STACK称为系统栈
在裸机编程中：
| 成分 | 描述 |
|---|---|
| 系统堆HEAP | 当我们使用malloc函数申请内存时，就是从这里申请的，它必须由程序员提前定义好大小，如果空间不足，malloc会申请失败。目前我了解到的，它就这一个作用。 |
| 系统栈STACK | 用来存储临时变量、函数的参数等等，当我们进行函数嵌套时，进入函数前，是要进行保存现场的工作的，等执行完函数跳回到原来位置时，需要恢复现场，而保存现场所使用的内存，就是从系统栈中获取的，如果系统栈不足，就会出现常说的栈溢出，导致程序跑飞。与系统堆不同的是，系统栈可以不提前规定大小，不影响程序运行。 |
| 全局区 | 用来存储全局变量、静态变量 |
在stm32工程的启动文件中，堆系统堆和系统栈定义了大小：
Stack_Size默认为0x400 1024byte
Heap_Size默认为0x200 512byte
对于系统堆Heap，如果你用malloc申请了一个600byte的空间，那么会申请失败（按道理是这样、没实验过）
而对于系统栈Stack来说，这里限定的1024byte并不限定程序实际使用的大小，只是调试的时候会提示错误（也没试验过）
综上，我的理解是，如果不用malloc，这两个默认值是不用改的。
按照这个默认值来算，这才占用了1.5K的空间，所以大部分RAM空间都属于全局区。
在FreeRTOS中：
在CubeMX配置时，我们配置了一个TOTAL_HEAP_SIZE
虽然叫HEAP，但跟系统堆没关系，我们暂且叫RTOS堆。
RTOS堆使用的空间，是从全局区申请的。
| 成分 | 描述 |
|---|---|
| RTOS堆 | 在FreeRTOS初始化时，定义了大小，属于系统的全局区部分。FreeRTOS使用的全部RAM，都从这里分配，包括任务栈、队列、pvPortMalloc()申请的空间等等 |
所以在一个FreeRTOS工程里，只要不闲着没事用malloc()，就不用管系统堆和系统栈了，况且FreeRTOS中并不推荐用malloc()，而是用pvPortMalloc()代替，二者的区别就是，前者在系统堆中分配空间，后者在RTOS堆中分配空间。
所以第一件事，就是合理设定一个TOTAL_HEAP_SIZE，总共的RAM有20K，我们可以先把它设为10K。
FreeRTOS提供了一个API:
//获取剩余的堆空间xPortGetFreeHeapSize();
可以获取剩余的堆空间，在适当的位置打印出来，再进行优化，另外如果某个任务创建失败，一般就是堆空间不足，调试的时候把创建任务的结果打印出来比较好。
任务栈
| 成分 | 描述 |
|---|---|
| 任务栈 | 任务运行所需的空间，从RTOS堆中申请空间。用来存储任务中的变量，函数嵌套保存现场所需的空间等等 |
任务栈在任务创建时设定
osThreadDef(Interactive_TASK,Interactive_Task, osPriorityNormal, 0, 128);osThreadCreate(osThread(Interactive_TASK), NULL);
单位是word，1word=4byte，栈溢出有可能会导致系统崩溃，现象往往是程序卡住，栈溢出原因是任务栈不足。
如何知晓一个任务栈不足呢？FreeRTOS提供了一个API
uxTaskGetStackHighWaterMark(NULL);
HighWaterMark译为高水位，返回值是任务创建至今任务栈剩余量的最小值，这个值越接近0，任务越有栈溢出的风险，一般要留有一定的余量。
做一个小测试：
//测试任务osThreadDef(TEST_TASK,test_Task, osPriorityNormal, 0, 128);osThreadCreate(osThread(TEST_TASK), NULL);//创建测试任务//测试任务void test_Task(){ for(;;) { //打印剩余的任务栈 printf("TEST剩余栈%d\r\n",(int)uxTaskGetStackHighWaterMark(NULL)); osDelay(1000); }}
测试结果：
可以大体推得，一个空任务占用的任务栈大概为128 - 52 = 76 word
与裸机编程类似，在任务中进行函数嵌套时，进入函数前，需要保存现场，保存现场的空间也是从任务栈中分配的，因此在RAM比较吃紧的情况下，要尽量避免过多的函数嵌套。
使用FreeRTOS后，反而不经常使用在线仿真，大多数时候用printf打印LOG。
代码和测试视频在这里：
https://oshwhub.com/doee/wai-mai-zi-ti-gui-she-bei-duan-z
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