当前位置:首页 > 公众号精选 > strongerHuang
[导读]关注星标公众号,不错过精彩内容转自|麦克泰技术在FreeRTOS中,每个任务都拥有自己的堆栈,该堆栈的大小由创建任务时xTaskCreate函数的函数参数所决定。但当任务所使用的堆栈空间超出分配给它的空间时,则会发生堆栈溢出,堆栈溢出可能修改超过合法访问地址范围外的数据,严重时会...

关注 星标公众号,不错过精彩内容



转自 | 麦克泰技术



在FreeRTOS中,每个任务都拥有自己的堆栈,该堆栈的大小由创建任务时xTaskCreate函数的函数参数所决定。


但当任务所使用的堆栈空间超出分配给它的空间时,则会发生堆栈溢出,堆栈溢出可能修改超过合法访问地址范围外的数据,严重时会导致Hardfault令系统崩溃。


如何设定合理的任务堆栈大小以避免发生堆栈溢出问题呢?


首先我们需要根据任务函数运行过程中的理论堆栈使用最大值,在任务创建时设定一个合理的任务堆栈大小,并实际运行程序进行测试,来确保系统运行过程中不会发生堆栈溢出。


FreeRTOS中的任务堆栈溢出检测机制:


在FreeRTOS中,也提供了一些API函数用来检测任务堆栈的使用情况,例如:


uxTaskGetStackHighWaterMark (TaskHandle_t xTask)——返回自任务运行以来剩余可用堆栈空间的最小值


要使用上述函数,需要在FreeRTOSConfig.h头文件中使能宏“#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark      1”。该函数会返回任务运行过程中剩余可用堆栈空间的最小值,即任务运行过程中堆栈最大使用量时还剩余多少空间,如果函数返回0则说明可能发生了任务堆栈溢出。在应用中调用该函数可以帮助了解任务堆栈的一个实际使用情况。


FreeRTOS中还提供了两种堆栈溢出检测方式,需要在FreeRTOSconfig.h头文件中通过宏#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  来进行选择使能:


两种检测方式在检测原理上存在一些差别,检测方式1是检测运行过程中的任务栈指针,检测方式2则是检测初始化后的数据在运行过程中是否被修改。


如果任务堆栈溢出检测函数检测到发生了堆栈溢出,则会调用对应的钩子函数(钩子函数需用户手动创建),用户可以在钩子函数中执行想要的操作例如打印发生错误的任务名等。


内核在什么时候执行任务堆栈溢出检测:


FreeRTOS源码 tasks.c 文件中可以查到taskCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW在 void vTaskSwitchContext( void )函数中被调用,也就是在任务上下文切换的时候做检测。从这点可以看出软件检测栈溢出的方式具有一定的滞后性,需要在任务发生上下文切换时才会进行,任务堆栈溢出时并不能马上检测到问题。


任务堆栈溢出检测存在的局限性:


如上文所述,只有在发生任务上下文切换时才会执行任务堆栈溢出检测,发生如下错误情形时则无法检测到了:


•     任务执行的过程中出现过栈溢出,但任务切换前栈指针又恢复到了正常水平。


•     任务栈末尾的 16 个字节没有用到,即不会被修改,但是任务栈已经溢出了


•     任务栈溢出后,把系统中的重要数据修改了导致系统直接进入Hardfault


FreeRTOS提供的堆栈溢出检测会引入任务上下文切换的开销,因此仅推荐在应用开发或者测试阶段使用。虽然存在一定的局限性,但大多常见情况下这些检测机制依然是非常实用的功能,可以帮助用户减少代码中的错误并提高应用程序代码的质量。



声明:本文素材来源网络,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与我联系删除。


------------ END ------------



本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

(全球TMT2023年8月1日讯)7月27日,黑芝麻智能RTOS Microkernel产品获得DEKRA德凯颁发的ASIL D功能安全产品认证。本次认证通过标志着黑芝麻智能可以为客户提供一款高实时性、高安全性的本土操...

关键字: KERNEL MICRO RTOS 智能汽车

(全球TMT2022年11月9日讯)近日,DEKRA德凯为黑芝麻智能科技颁发ISO 26262:2018 ASIL D功能安全流程认证证书,标志着黑芝麻智能科技建立起了符合功能安全最高等级ASIL D级别的车规芯片开发...

关键字: 智能科技 ASIL ISO RTOS

有深入理解RTOS原理,或阅读过RTOS源码的同学应该知道:RTOS实现任务间通信通常是由一系列指针进行操作实现的。

关键字: RTOS 指针 数组

这次我成功将妹子约到了公司附近的咖啡馆,继续探讨RTOS的heap的技术特点。当我把准备好的数据和动图展示在她面前,她立马激动起来了。

关键字: RTOS heap FreeRTOS

很多RTOS之所以可以用于资源很少的单片机,是因为它们可以配置,一般可以使用宏定义来选择需要的功能,而裁剪掉不必要的功能,以减少对硬件的资源占用。

关键字: RTOS 单片机

处理特定任务的单片机可减轻主单片机或微处理器的任务和工作负荷,从而有助于简化各种应用的设计流程。

关键字: Microchip 单片机 RTOS

关注星标公众号,不错过精彩内容作者|strongerHuang微信公众号 | 嵌入式专栏不知道大家有没有做过低功耗产品?低功耗产品看似很简单,其实,要做好一款低功耗产品,特别是做到超低功耗,难度相对更高。今天就来讲讲在R...

关键字: RTOS 低功耗设计 单片机 CPU

关注星标公众号,不错过精彩内容作者|strongerHuang微信公众号 | 嵌入式专栏不知道大家有没有做过低功耗产品?低功耗产品看似很简单,其实,要做好一款低功耗产品,特别是做到超低功耗,难度相对更高。今天就来讲讲在R...

关键字: RTOS 低功耗设计

星标「嵌入式大杂烩」,一起进步!作者|strongerHuang微信公众号|嵌入式专栏经常在交流群都会看到有些小伙伴在问:**资料、**文档、**源码在哪里下载?资料、文档、源码在哪里找?很多初学小白,找资料、文档、源码...

关键字: RTOS 开源

AzureRTOS使资源受限的设备能够连接到微软的AzureIoT,这是全球领先的IoT生态系统之一。AzureRTOS为企业级应用程序(如航空电子设备、医疗设备、运输和工业控制)提供理想的软件开发平台而闻名,然而,其设...

关键字: RTOS 硬件 物联网设备
关闭
关闭