第10讲 错误排查

本章主要是为刚接触FreeRTOS 的用户指出那些新手通常容易遇到的问题。

1.前言

本章主要是为刚接触FreeRTOS 的用户指出那些新手通常容易遇到的问题。这里把最主要的篇幅放在栈溢出以及栈溢出侦测上

2.printf-stdarg.c

当调用标准C 库函数时,栈空间使用量可能会急剧上升,特别是IO 与字符串处理函数,比如sprintf()。在FreeRTOS 下载包中有一个名为printf-stdarg.c 的文件。

这个文件实现了一个栈效率优化版的小型sprintf(),可以用来代替标准C 库函数版本。在大多数情况下,这样做可以使得调用sprintf()及相关函数的任务对栈空间的需求量小很多

3.栈溢出侦测

3.1通过 uxTaskGetStackHighWaterMark()侦测

每个任务都独立维护自己的栈空间,栈空间总量在任务创建时进行设定。
uxTaskGetStackHighWaterMark()主要用来查询指定任务的运行历史中,其栈空间还差多少就要溢出。这个值被称为栈空间的”高水线(High Water Mark)”。

3.2 运行时栈侦测

1.FreeRTOS 包含两种运行时栈侦测机制,由FreeRTOSConfig.h 中的配置常量configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 进行控制。这两种方式都会增加上下切换开销。

 

2.栈溢出钩子函数(或称回调函数)由内核在侦测到栈溢出时调用。要使用栈溢出钩子函数,需要进行以下配置:
(1)在FreeRTOSConfig.h 中把configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 设为1 或2。
(2)提供钩子函数的具体实现,采用如下程序 所示的函数名和函数原型。
void vApplicationStackOverflowHook( xTaskHandle *pxTask, signed portCHAR *pcTaskName );

 

3.栈溢出钩子函数只是为了使跟踪调试栈空间错误更容易,而无法在栈溢出时对其进行恢复。

函数的入口参数传入了任务句柄和任务名,但任务名很可能在溢出时已经遭到破坏

 

4.栈溢出钩子函数还可以在中断的上下文中进行调用

 

5.某些微控制器在检测到内存访问错误时会产生错误异常,很可能在内核调用栈溢出钩子函数之前就触发了错误异常中断

3.2.1 运行时栈侦测方法1

1. 当configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 设置为1 时选用方法1。


2.任务被交换出去的时候,该任务的整个上下文被保存到它自己的栈空间中。这时任务栈的使用应当达到了一个峰值。

 

3.当configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 设为1 时,内核会在任务上下文保存后检查栈指针是否还指向有效栈空间。

一旦检测到栈指针的指向已经超出任务栈的有效范围,栈溢出钩子函数就会被调用。

 

4.方法1 具有较快的执行速度,但栈溢出有可能发生在两次上下文保存之间,这种情况不会被侦测到。

3.2.2 运行时栈侦测方法2

1.将configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 设为2 就可以选用方法2。方法2在方法1 的基础上进行了一些补充。


2.当创建任务时,任务栈空间中就预置了一个标记。方法2 会检查任务栈的最后20个字节,查看预置在这里的标记数据是否被覆盖。

如果最后20 个字节的标记数据与预设值不同,则栈溢出钩子函数就会被调用。


3.方法2 没有方法1 的执行速度快,但测试仅仅20 个字节相对来说也是很快的。这种方法应该可以侦测到任何时候发生的栈溢出,虽然理论上还是有可能漏掉一些情况,但这些情况几乎是不可能发生的。

 


评论:
相关文章
MicroPython Wifi网络

ESP32自带了WiFi模块,因此我们可以很容易的让ESP32接入网络。


App Inventor 编程实例及指南-第1章 hello猫咪

本章将开启你的创建应用之旅。这里介绍了App Inventor的关键要素——组件设计器及块编辑器,并手把手地引导读者创建第一个应用:HelloPurr。


21个Tinkercad 建模小技巧(必看)

今天请跟小编一起来了解一下21个Tinkercad 3D建模小技巧,让你快人一步。



工程思维,地球上最聪明的人正在运用的关键思维

工程思维是以解决问题为导向的,实施该思维的前几步都是围绕问题,展开的调研和策划,最终得出设计成果。它非常注重迭代意识,设计出的成果将根据需求不断改进,而非一劳永逸。


搬砖小能手!波士顿动力仓库机器人 Handle 来了

波士顿动力公司宣布与 OTTO Motors 达成合作,OTTO 的自主移动机器人与波士顿动力的 Handle 机器人将在仓库场景下组队,协同工作。



学习机械结构很枯燥?用乐高来试一试吧!

我们将展示十六个作品,从简单到复杂为你理顺各种机构之间的联系。


一份新手M5Stack入坑指南

M5Stack产品快速上手指南


M5Stack Core控制器

M5Stack BASIC 是一款高性价比的物联网入门级主控。