FreeRTOS操作系统例程:任务栈溢出检测

Posted 2023-03-09

参考技术A *                1. 学习FreeRTOS的任务栈溢出检测方法一（模拟栈溢出）。

*                2. FreeRTOS的任务栈溢出检测方法一说明：

*                  a. FreeRTOSConfig.h文件中配置宏定义：

*                      #define  configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  1

*                  b. 在任务切换时检测任务栈指针是否过界了，如果过界了，在任务切换的时候会触发栈溢出钩子函数。

*                      void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask,

*                                                          signed char *pcTaskName );

*                      用户可以在钩子函数里面做一些处理。本实验是在钩子函数中打印出现栈溢出的任务。

*                  c. 这种方法不能保证所有的栈溢出都能检测到。比如任务在执行的过程中发送过栈溢出。任务切换前

*                      栈指针又恢复到了正常水平，这种情况在任务切换的时候是检测不到的。又比如任务栈溢出后，把

*                      这部分栈区的数据修改了，这部分栈区的数据不重要或者暂时没有用到还好，如果是重要数据被修

*                      改将直接导致系统进入硬件异常。这种情况下，栈溢出检测功能也是检测不到的。

*                  d. 本实验就是简单的在任务vTaskUserIF中申请过大的栈空间，模拟出一种栈溢出的情况，溢出后触

*                      发钩子函数，因为我们将溢出部分的数据修改了，进而造成进入硬件异常。

 #define  configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  1

/*

*********************************************************************************************************

* 函 数 名: StackOverflowTest

* 功能说明: 任务栈溢出测试

* 形    参: 无

* 返 回 值: 无

*********************************************************************************************************

*/

static void StackOverflowTest(void)



int16_t i;

uint8_t buf[2048];

(void)buf; /* 防止警告 */

/*

  1. 为了能够模拟任务栈溢出，并触发任务栈溢出函数，这里强烈建议使用数组的时候逆着赋值。

    因为对于M3和M4内核的MCU，堆栈生长方向是向下生长的满栈。即高地址是buf[2047], 低地址

    是buf[0]。如果任务栈溢出了，也是从高地址buf[2047]到buf[0]的某个地址开始溢出。

        因此，如果用户直接修改的是buf[0]开始的数据且这些溢出部分的数据比较重要，会直接导致

    进入到硬件异常。

  2. 栈溢出检测是在任务切换的时候执行的，我们这里加个延迟函数，防止修改了重要的数据导致直接

    进入硬件异常。

  3. 任务vTaskTaskUserIF的栈空间大小是2048字节，在此任务的入口已经申请了栈空间大小

------uint8_t ucKeyCode;

    ------uint8_t pcWriteBuffer[500];

    这里再申请如下这么大的栈空间

    -------int16_t i;

-------uint8_t buf[2048];

    必定溢出。

*/

for(i = 2047; i >= 0; i--)



buf[i] = 0x55;

vTaskDelay(1);





/*

*********************************************************************************************************

* 函 数 名: vApplicationStackOverflowHook

* 功能说明: 栈溢出的钩子函数

* 形    参: xTask        任务句柄

*            pcTaskName  任务名

* 返 回 值: 无

*********************************************************************************************************

*/

void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask, signed char *pcTaskName )



printf("任务：%s 发现栈溢出\r\n", pcTaskName);



实验目的：

*                1. 学习FreeRTOS的任务栈溢出检测方法二（模拟栈溢出）。

*                2. FreeRTOS的任务栈溢出检测方法二说明：

*                  a. FreeRTOSConfig.h文件中配置宏定义：

*                      #define  configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  2

*                  b. 在任务切换时检测任务栈指针是否过界了，如果过界了，在任务切换的时候会触发栈溢出钩子函数。

*                      void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask,

*                                                          signed char *pcTaskName );

*                      用户可以在钩子函数里面做一些处理。本实验是在钩子函数中打印出现栈溢出的任务。

*                  c. 任务创建的时候将任务栈所有数据初始化为0xa5，任务切换时进行任务栈检测的时候检测末尾

*                      的16个字节是否都是0xa5，通过这种方式来检测任务栈是否溢出了。相比方法一，这种方法的速度

*                      稍慢些，但是这样就有效的避免了方法一里面的部分情况。不过依然不能保证所有的栈溢出都能检测

*                      到，比如任务栈末尾的16个字节没有用到，即没有被修改，但是任务栈已经溢出了，这种情况是检

*                      测不到的。另外任务栈溢出后，任务栈末尾的16个字节没有修改，但是溢出部分的栈区的数据修改

*                      了，这部分栈区的数据不重要或者暂时没有用到还好，如果是重要数据被修改将直接导致系统进入硬

*                      件异常。这种情况下，栈溢出检测功能也是检测不到的。

*                  d. 本实验就是简单的在任务vTaskUserIF中申请过大的栈空间，模拟出一种栈溢出的情况，溢出后触

*                      发钩子函数，因为我们将溢出部分的数据修改了，进而造成进入硬件异常。

#define  configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW  2

函数内容和上面一样：

static void StackOverflowTest(void)

void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t xTask, signed char *pcTaskName )