FreeRTOS堆栈溢出#

FreeRTOS中栈溢出检测配置#

在FreeRTOS中，通 define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 来配置栈溢出检测方式的，系统支持两种检测方式。

  1. #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW          1

  2. #define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW          2

FreeRTOS何时进行栈溢出检测#

在每次 任务切换 时就会调用 taskCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 函数进行栈溢出检查。 [会触发任务切换的函数]

  • 栈溢出检测方式1源码:

    stack_macros.h#
    56#if ( ( configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW == 1 ) && ( portSTACK_GROWTH < 0 ) )
57
58/* Only the current stack state is to be checked. */
59   #define taskCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW()                                                            \
60   {                                                                                                 \
61       /* Is the currently saved stack pointer within the stack limit? */                            \
62       if( pxCurrentTCB->pxTopOfStack <= pxCurrentTCB->pxStack + portSTACK_LIMIT_PADDING )           \
63       {                                                                                             \
64           vApplicationStackOverflowHook( ( TaskHandle_t ) pxCurrentTCB, pxCurrentTCB->pcTaskName ); \
65       }                                                                                             \
66   }
67
68#endif /* configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW == 1 */
    该方式检查栈溢出存在的弊端:

    当任务在执行可程中超过了该任务的栈顶后又出栈恢复到任务栈内，此时任务栈以外的数据已被篡改。但栈溢出无法检测到

  • 栈溢出检测方式2源码:

    stack_macros.h#
     87#if ( ( configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW > 1 ) && ( portSTACK_GROWTH < 0 ) )
 88
 89     #define taskCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW()                                                            \
 90     {                                                                                                 \
 91         const uint32_t * const pulStack = ( uint32_t * ) pxCurrentTCB->pxStack;                       \
 92         const uint32_t ulCheckValue = ( uint32_t ) 0xa5a5a5a5;                                        \
 93                                                                                                       \
 94         if( ( pulStack[ 0 ] != ulCheckValue ) ||                                                      \
 95             ( pulStack[ 1 ] != ulCheckValue ) ||                                                      \
 96             ( pulStack[ 2 ] != ulCheckValue ) ||                                                      \
 97             ( pulStack[ 3 ] != ulCheckValue ) )                                                       \
 98         {                                                                                             \
 99             vApplicationStackOverflowHook( ( TaskHandle_t ) pxCurrentTCB, pxCurrentTCB->pcTaskName ); \
100         }                                                                                             \
101     }
102
103 #endif /* #if( configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW > 1 ) */
    该方式检查栈溢出存在的弊端:

    任务在超出任务栈入栈写入时正好写入值与初始化值相同，栈溢出检测会检测不出来。当然出现这样的概率非常小。

[会触发任务切换的函数]

:

  1. vTaskSuspend

  2. xPortStartScheduler

  3. xPortPendSVHandler

FreeRTOS中如何处理栈溢出#

当检测到栈溢出后会调用 vApplicationStackOverflowHook( ( TaskHandle_t ) pxCurrentTCB, pxCurrentTCB->pcTaskName ) 函数， 我们可以自定义该函数并在该函数中对栈溢出做相应的处理

栈溢出未安设想运行:

本想在发生栈溢出时打印栈溢出日志，并关闭当前任务，代码如下:

自定义栈溢出处理函数#
void vApplicationStackOverflowHook (osThreadId_t xTask, char *pcTaskName) {
        log_a("Thread %s[%x]",pcTaskName,(uint32_t)xTask);
        osThreadExit();
}

运行时，当主任务发生栈溢出时。却没有打印栈溢出信息，程序停在了 osThreadExit 的for循环处。

  • 分析其原因：日志异步打印任务优先级低于当前主任务，当前任务又被阻塞在 osThreadExit 处所以日志无法打印出来

  • 处理方法：先关闭异步打印，再打印栈溢出信息

void vApplicationStackOverflowHook(osThreadId_t xTask, char *pcTaskName)
{
#ifdef ELOG_ASSERT_ENABLE
    elog_async_enabled(false);
#endif
    log_e("%s[%0#x] stack over flowed!",pcTaskName,xTask);

    osThreadExit();
}