FreeRTOS堆栈溢出检查

RTOS任务都需要分配堆栈，堆栈大小不合理，会造成内存越界或者资源的浪费。如果在没有把握堆栈大小，尽量将堆栈往大的方向设置，这样能保证任务堆栈上下文切换不会溢出。

任务堆栈

每个任务都有自己维护的一个堆栈。如果使用xTaskCreate()创建任务，则用任务堆栈的内存会从FreeRTOS堆内存中分配，并传递给xTaskCreate()API的参数确定。如果使用xTaskCreateStatic()创建任务，则用作任务堆栈的内存由APP开发者预先分配。堆栈溢出是应用程序不稳定的一个很常见的原因。因此，FreeRTOS提供了两种可选的检查机制，可用于帮助开发者检测和修正类似的事。使用的选项是configCHECK_FOR_STATCK_OVERFLOW配置。

注意的是，这个选项仅在内存映射未分段的架构上可用。此外，某些处理器可能在RTOS内核溢出检查之前生成故障或者异常以造成堆栈损坏。如果configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW未设置为0，则应用程序必须提供堆栈溢出挂钩函数。挂钩函数必须调用vApplicationStackOverflowHook()，并具有以下原型：

void vApplicationStackOverflowHook( TaskHandle_t *pxTask, signed char *pcTaskName );
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• xTask：堆栈溢出任务的句柄；
• pcTaskkName：堆栈溢出任务的名称。

注：堆栈溢出检查引入会加大上下文切换的开销，因此建议在开发或者测试阶段使用。

堆栈溢出检测 - 方法 1

在 RTOS 内核将任务从运行状态换出后，堆栈可能会达到其最大（最深）值，因为此时堆栈将包含任务上下文。此时，RTOS 内核可以检查处理器堆栈指针是否保持在有效堆栈空间内。如果堆栈指针包含超出有效堆栈范围的值，则调用堆栈溢出挂钩函数。
此方法很快，但不能保证捕获所有堆栈溢出。将 configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 设置为 1 以使用此方法。

堆栈溢出检测 - 方法 2

当一个任务第一次被创建时，它的栈被一个已知的值填充。将任务从运行状态换出时，RTOS 内核可以检查有效堆栈范围内的最后 16 个字节，以确保这些已知值没有被任务或中断活动覆盖。如果这 16 个字节中的任何一个不保持其初始值，则调用堆栈溢出挂钩函数。
这种方法比方法一效率低，但仍然相当快。它很可能会捕获堆栈溢出，但仍不能保证捕获所有溢出。

将 configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW 设置为 2 以使用此方法。