UCOS操作系統(tǒng)堆棧淺談
在uc/os-ii操作系統(tǒng)的任務切換和中斷處理過程中,需要保存處理器的內(nèi)部寄存器和變量的值,這就
要求每個任務都有自己的堆??臻g。堆棧必須聲明為OS_STK類型,并且由連續(xù)的內(nèi)存空間組成,可以靜態(tài)
分配空間(在編譯時分配),也可以動態(tài)分配堆??臻g(在運行時分配)。由于采用動態(tài)分配方式,會導致
內(nèi)存中含有大量內(nèi)存碎片,因此不推薦使用動態(tài)分配方式。其兩種聲明方式如下:
靜態(tài)分配方式:
static OS_STK TaskStk[StkSize];
或者
OS_STK TaskStk[StkSize];
動態(tài)分配方式:
OS_STK *pstk;
pstk = (OS_STK*)malloc(StkSize);
if(pstk != (OS_STK*)0) //判斷堆棧分配是否成功
{
printf("Create TaskStk Success");
}
2 設置堆棧生產(chǎn)方向
uc/os-ii操作系統(tǒng)支持2中堆棧生長方向。即可從高地址往低地址生長,也可以由低地址往高地址生長。
在調(diào)用OSTaskCreate()或者OSTaskCreateExt()創(chuàng)建任務的時候由于必須知道堆棧的生長方向,所以要在OS_CPU.H
文件中設置任務堆棧的生長方向。
#define OS_STK_GROWTH 1 //設置堆棧是從上往下長的
OSTaskCreate(Task,pdata,&TaskStk[StkSize - 1],prio);
或者
#define OS_STK_GROWTH 0 //設置堆棧是從下往上長的
OSTaskCreate(Task,pdata,&TaskStk[0],prio);
當然也可以這樣編寫創(chuàng)建任務的以支持堆棧的從上往下和從下往上生長
#if OS_STK_GROWTH == 1
OSTaskCreate(Task,pdata,&TaskStk[StkSize - 1],prio);
#else
OSTaskCreate(Task,pdata,&TaskStk[0],prio);
#endif
3 堆棧檢驗
為控制產(chǎn)品成本,有時需要確定任務實際需要的堆??臻g的大小,避免為任務分配過多的對戰(zhàn)空間,從而
減少應用程序代碼所需的RAM數(shù)量。uc/os-ii系統(tǒng)提供OSTaskStkChk()函數(shù)用以確定任務實際需要的堆??臻g。
使用堆棧檢驗功能必須做一下幾點:
1.在OS_CFG.H文件中設置OS_TASK_CREATE_EXT為 1
2.使用OSTaskCreateExt()創(chuàng)建任務,并且賦予任務比實際需要多一點的空間。可以在任何任務中調(diào)用STaskStkChk()函數(shù),對任何用OSTaskCreateExt()建立的任務進行堆棧檢驗。
3.在OSTaskCreateExt()中,將參數(shù)opt設置為:OS_TASK_OPT_STK_CHK + OS_TASK_OPT_STK_CLR
4.把需要進行檢測的任務的優(yōu)先級作為OSTaskStkChk()的參數(shù)并調(diào)用
應使自己的應用程序運行足夠長的時間,并且經(jīng)歷最壞的堆棧使用情況,這樣才能得到正確的樹木。一旦得到所需要的對單需求,就可以重新設置堆棧的最終大小了。在堆棧檢驗中,所得到的只是一個大智的堆棧使用情況,并不能說明堆棧的使用全部實際情況。
4 堆棧溢出
在實際的項目中,由于產(chǎn)品的升級需要可能一個任務會經(jīng)常修改,所需要的實際堆棧大小并不能很好的確定,即便使用堆棧檢驗功能后,在后續(xù)產(chǎn)品的升級過程中變量的增加會導致堆棧不夠用。而在調(diào)試的過程中,如果沒有堆棧溢出的報警機制,一旦堆棧出現(xiàn)溢出,這個問題是很難一時被發(fā)現(xiàn)的。在這里,我建議在系統(tǒng)開始運行前,把每個任務的堆棧棧頂初始化一個值,每次出現(xiàn)任務切換的時候就讀取對應棧頂?shù)闹?,如果和初始化棧頂值相同的話就說明沒有問題,如果值出現(xiàn)改變的話那么出現(xiàn)堆棧溢出的概率至少達到90%以上,這樣可以避免出現(xiàn)堆棧溢出而不能發(fā)現(xiàn)的尷尬。下面是個項目的一部分,刪了一些,可供參考。
#include "user/lc_sqce_aj.h"
#include "include_all.h"
/* size of each tasks stacks (# of WORDs) */
#define TASK_START_STK_SIZE 128
#define BUZZER_STK_SIZE 128
#define CTRLMSG_STK_SIZE 128
#define STORDEV_MOUNT_STK_SIZE 512
#define MODE_SWITCH_STK_SIZE 512
#define MODE_EXE_STK_SIZE 2000
#define TWO_CHANNEL_REC_SIZE 512
#define ALARM_STK_SIZE 128
#define TASK_STK_SIZE 512
/* application tasks */
#define TASK_START_ID 0
#define TASK_1_ID 1
#define TASK_2_ID 2
#define TASK_3_ID 3
#define TASK_4_ID 4
#define TASK_5_ID 5
#define TASK_6_ID 6
#define TASK_7_ID 7
#define TASK_8_ID 8
#define TASK_9_ID 9
#define TASK_10_ID 10
#define TASK_11_ID 11
#define TASK_12_ID 12
#define TASK_13_ID 13
#define TASK_14_ID 14
#define TASK_15_ID 15
/* application tasks priorities */
#define TASK_START_PRIO 0
#define TASK_1_PRIO 1
#define TASK_2_PRIO 2
#define TASK_3_PRIO 3
#define TASK_4_PRIO 4
#define TASK_5_PRIO 5
#define TASK_6_PRIO 6
#define TASK_7_PRIO 7
#define TASK_8_PRIO 8
#define TASK_9_PRIO 9
#define TASK_10_PRIO 10
#define TASK_11_PRIO 11
#define TASK_12_PRIO 12
#define TASK_13_PRIO 13
#define TASK_14_PRIO 14
#define TASK_15_PRIO 15
/*see task stacks*/
OS_STK TaskStartStk[TASK_START_STK_SIZE];
OS_STK BuzzerStk[BUZZER_STK_SIZE];
OS_STK CtrlmsgStk[CTRLMSG_STK_SIZE];
OS_STK StorDevStk[STORDEV_MOUNT_STK_SIZE];
OS_STK ModeSwitchStk[MODE_SWITCH_STK_SIZE];
OS_STK ModeExeStk[MODE_EXE_STK_SIZE];
static void TaskStart(void *p_arg); //函數(shù)聲明
static void TaskStartCreateTasks(void);
void InitStackMark(void);
//************************************************************************************
//* 函數(shù)名 :main
//* 返回值 :N/A
//* 參數(shù) :N/A
//* 函數(shù)說明:主函數(shù)
//* 作 者:啊呆
//***********************************************************************************
void main(void)
{
INT8U err;
// initialize uC/OS-II
OSInit();
// install uC/OS-IIs context switch vector
IRQSetVect(uCOS, OSCtxSw);
OSTaskCreateExt(TaskStart,
(void *)0,
&TaskStartStk[TASK_START_STK_SIZE - 1],
TASK_START_PRIO,
TASK_START_ID,
&TaskStartStk[0],
TASK_START_STK_SIZE,
(void *)0,
OS_TASK_OPT_STK_CLR + OS_TASK_OPT_STK_CHK);
OSTaskNameSet(TASK_START_PRIO, "Start Task", &err);
// start multitasking
OSStart();
關(guān)鍵詞:
UCOS操作系統(tǒng)堆
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