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    • 1、RTOS任務堆棧分配
    • 2、任務代碼量
    • 3、任務代碼量和堆棧大小有關系嗎?
    • 4、堆棧分配多大才合適?
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RTOS任務的堆棧大小與代碼量有關嗎?

2021/05/25
217
閱讀需 8 分鐘
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最近有小伙伴問了這樣一個問題:我有個任務中的代碼量很多,是不是這個任務的堆棧需要分配很大才行?

下面就圍繞任務代碼量,以及堆棧進行描述相關內容。

1、RTOS任務堆棧分配

市面上很多RTOS的任務都是需要提前分配堆棧大小,也就是在創(chuàng)建任務的時候分配好堆棧的大小。
比如uCOS創(chuàng)建一個檢測(Check)任務:

// 任務優(yōu)先級#define TASK_CHECK_PRIO                        6
// 任務堆棧大小#define TASK_CHECK_STK_SIZE                    128
// 堆棧OS_STK TaskCheckStk[TASK_CHECK_STK_SIZE];
// 創(chuàng)建任務 - 信號檢測OSTaskCreateExt((void (*)(void *)) AppTaskCheck,                (void           *) 0,                (OS_STK         *)&TaskCheckStk[TASK_CHECK_STK_SIZE-1],                (INT8U           ) TASK_CHECK_PRIO,                (INT16U          ) TASK_CHECK_PRIO,                (OS_STK         *)&TaskCheckStk[0],                (INT32U          ) TASK_CHECK_STK_SIZE,                (void           *) 0,                (INT16U          )(OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR));
// 任務應用實現(xiàn)void AppTaskCheck(void *p_arg){  // 代碼···
  (void)p_arg;
  for(;;)  {    // 代碼···  }}

FreeRRTOS創(chuàng)建一個任務類似,也是在創(chuàng)建時分配堆棧大小:

#define TASK_CHECK_PRIO                        6#define TASK_CHECK_STK_SIZE                    128
BaseType_t xReturn;
xReturn = xTaskCreate(AppTaskCheck, "AppTaskCheck", TASK_CHECK_STK_SIZE, NULL, TASK_CHECK_PRIO, NULL);

除了堆棧,其實還有像消息隊列、消息郵箱等也是需要提前分配堆棧。

比如FreeRTOS創(chuàng)建CLI消息隊列:

#define CLI_QUEUE_NUM             256                      //CLI接收隊列數(shù)#define CLI_PACKAGE_LEN           2                        //CLI數(shù)據(jù)包長度
QueueHandle_t xCLIRcvQueue = NULL;
/* 創(chuàng)建隊列 */if(xCLIRcvQueue == NULL){  xCLIRcvQueue = xQueueCreate(CLI_QUEUE_NUM, CLI_PACKAGE_LEN);}

這就是創(chuàng)建任務(或隊列)的分配堆棧,至于具體分配多少,與你實際情況有關,下面章節(jié)我會描述。

2、任務代碼量

一個任務的代碼量,就是你任務中調用的那些代碼。

比如上面例子中的代碼:

// 任務應用實現(xiàn)void AppTaskCheck(void *p_arg){  // 代碼···
  (void)p_arg;
  for(;;)  {    // 代碼···  }}

這里可能寫了幾千行代碼,或者調用了上百個函數(shù),每個函數(shù)里面都有不少代碼。

這樣下來,這一個任務的代碼量就很大了。

3、任務代碼量和堆棧大小有關系嗎?

很多人就存在一個疑惑:任務掛起,要在堆棧中臨時保存任務,如果這個任務的代碼量很大,是不需要很大堆棧空間才行?

答案:不一定需要很大堆??臻g,任務代碼量和堆棧也沒有直接關系。

可能很多初學者存在這么一個誤區(qū):保存一個任務,就是把這個任務所有代碼都保存起來(在堆棧中)。

堆棧主要保存是這個任務自身的變量(控制塊),還有臨時變量等這些關鍵變量信息,而并非要保存所有代碼。

4、堆棧分配多大才合適?

任務堆棧大小,主要取決于你任務中【臨時變量】的多少。

注意:臨時變量包含你代碼中所有嵌套函數(shù)中的臨時變量。

對于RAM資源相對較大的處理器,你可以盡量分配多一點堆棧資源。

但是,很多時候,我們的RAM資源都是相對比較緊張的。這個時候,就需要你綜合平衡。

比如靜態(tài)局部變量:

void AppTaskCheck(void *p_arg){  static uint8_t aaa;  //靜態(tài)局部變量
  (void)p_arg;
  for(;;)  {    // 代碼···  }}

這里的aaa變量就不會占用該任務的堆??臻g,但是它會占用全局變量(RAM)空間。

用靜態(tài)局部變量,還是臨時變量,要牽涉到你項目具體情況,比如:RAM資源、代碼運行效率等。(臨時變量還會有一個數(shù)據(jù)拷貝過程)

所以,該如何分配堆棧,該用靜態(tài)還是臨時變量,需要綜合考慮你項目的情況而定。

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作者黃工,從事嵌入式軟件開發(fā)工作8年有余,高級嵌入式軟件工程師,業(yè)余維護公眾號『strongerHuang』,分享嵌入式軟硬件、單片機、物聯(lián)網等內容。