使用freeRTOS時，創(chuàng)建的每一個任務(wù)都需要分配任務(wù)的堆?？臻g，這些堆?？臻g一般都是使用者根據(jù)任務(wù)的情況大致分配的。使用者往往不能直接知道分配的任務(wù)堆?？臻g是否足夠任務(wù)運(yùn)行使用，有時候可能會不夠，在運(yùn)行過程中就出現(xiàn)了堆棧溢出，導(dǎo)致程序出現(xiàn)各種各樣的奇怪問題，出現(xiàn)問題之后可能一時半會還難以找出來。

這種情況如果能有一種檢測手段能夠知道任務(wù)在運(yùn)行過程中堆棧的使用情況或者剩余情況，那就可以很好的把握任務(wù)堆棧的情況，也可以在一開始就避免堆棧溢出這樣的問題發(fā)生，將來項(xiàng)目產(chǎn)品上線了也避免了這樣的風(fēng)險存在！

值得開心的是，freeRTOS真的有提供這樣的檢測堆棧剩余量的功能。下面介紹怎么使用freeRTOS的任務(wù)堆棧的剩余量的方法。

1、允許堆棧檢測 API 的使用

freeRTOS中堆棧使用剩余量的檢測使用的是 uxTaskGetStackHighWaterMark ，使用這個函數(shù)需要先將一個宏定義為 1 才能使用堆棧檢測功能。

打開 FreeRTOSConfig.h 文件，找到宏

INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark 并將其值定為 1，如下：

#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark     1

這個宏定義為 1 之后再文件 task.c 中就可以看到函數(shù) uxTaskGetStackHighWaterMark 生效了，說明這個函數(shù)已經(jīng)是可以使用的狀態(tài)了。

2、uxTaskGetStackHighWaterMark 函數(shù)的說明

freeRTOS 中任務(wù)堆棧的檢測函數(shù)的函數(shù)原型如下：

UBaseType_t uxTaskGetStackHighWaterMark( TaskHandle_t xTask )
    {
        TCB_t * pxTCB;
        uint8_t * pucEndOfStack;
        UBaseType_t uxReturn;


        pxTCB = prvGetTCBFromHandle( xTask );


        #if portSTACK_GROWTH < 0
            {
                pucEndOfStack = ( uint8_t * ) pxTCB->pxStack;
            }
        #else
            {
                pucEndOfStack = ( uint8_t * ) pxTCB->pxEndOfStack;
            }
        #endif


        uxReturn = ( UBaseType_t ) prvTaskCheckFreeStackSpace( pucEndOfStack );


        return uxReturn;
    }

函數(shù)描述：

函數(shù)參數(shù)：

xTask：需要檢查的堆棧情況的任務(wù)句柄。這個句柄在創(chuàng)建任務(wù)時就可以知道的。

注意：將 xTask 設(shè)置為 NULL 的話檢測的就是調(diào)用這個函數(shù)的任務(wù)堆棧情況。

函數(shù)返回值：

自創(chuàng)建 xTask 這個任務(wù)以來，已存在的最小可用堆?？臻g量（以字為單位）。即返回的值是以字為單位的堆棧剩余量（例如，在 32 位機(jī)器上，返回值 1 表示任務(wù)堆棧中未使用的堆棧還剩余 4 個字節(jié)）。如果返回值為零，則該任務(wù)可能堆棧已經(jīng)溢出。如果返回值接近零，則任務(wù)接近堆棧溢出。

特別注意：

freeRTOS中還有一個 uxTaskGetStackHighWaterMark2() ，這個是 uxTaskGetStackHighWaterMark() 的另外一個版本，它返回一個用戶可定義的類型，主要用在一些 8 位架構(gòu)上數(shù)據(jù)類型寬度有限制的MCU中。

3、堆棧剩余量檢測的使用方法

3.1、任務(wù)自己檢測自己的堆棧情況

如果 UBaseType_t uxTaskGetStackHighWaterMark( TaskHandle_t xTask ) 的參數(shù) xTask 設(shè)置為NULL，則哪個任務(wù)調(diào)用這個函數(shù)檢測的就是哪個任務(wù)的堆棧情況，如下：

void vTask1( void * pvParameters )
{
    UBaseType_t uxHighWaterMark;

   // 檢測任務(wù)使用前的堆棧情況
    uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( NULL );

    for( ;; )
     {
         ...    // 其他代碼
         ...
         ...
         vTaskDelay( 1000 );

         // 檢測任務(wù)運(yùn)行之后的堆棧剩余情況
         uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( NULL );
     }
 }

3.2、使用任務(wù)單獨(dú)檢測任務(wù)的堆棧情況

可以使用一個任務(wù)單獨(dú)進(jìn)行項(xiàng)目中的任務(wù)堆棧的情況進(jìn)行檢測，如下：

void TaskStackDetect_Task1( void * pvParameters )
{
    UBaseType_t uxHighWaterMark;

    for( ;; )
     {
         uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( 任務(wù)句柄1 );
         print(uxHighWaterMark);

         uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( 任務(wù)句柄2 );
         print(uxHighWaterMark);

         uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( 任務(wù)句柄3 );
         print(uxHighWaterMark);

         ......

         uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( 任務(wù)句柄n );
         print(uxHighWaterMark);

         vTaskDelay( 1000 );
     }
 }

3.3、使用軟件定時器檢測任務(wù)堆棧的情況

檢測堆棧的剩余情況也可以使用freeRTOS中提供的軟件定時器服務(wù)，創(chuàng)建一個軟件定時器，然后在軟件定時器的回調(diào)函數(shù)里面定時進(jìn)行檢測即可，原理和使用一個任務(wù)檢測是一樣的。如下：

void TaskStackDetect_Callback(TimerHandle_t pxTimer)
{
    UBaseType_t uxHighWaterMark;

    uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( 任務(wù)句柄1 );
    print(uxHighWaterMark);

    uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( 任務(wù)句柄2 );
    print(uxHighWaterMark);

    uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( 任務(wù)句柄3 );
    print(uxHighWaterMark);

         ......

    uxHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark( 任務(wù)句柄n );
    print(uxHighWaterMark);
}