【FreeRTOS】估算栈的大小

参考《FreeRTOS入门与工程实践(基于DshanMCU-103).pdf》

估算栈的大小

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上一篇文章创建的三个任务

  /* 创建任务：声 */
  // 先创建一个动态分配内存的任务
  ret = xTaskCreate(                //加返回值是 判断任务有没有创建成功
            PlayMusic,          //孤勇者的函数
            "SoundTask",        //声音任务
            128,                //栈大小
            NULL,               //无传入的参数
            osPriorityNormal,   //优先级默认
            & xSoundTaskHandle  //任务句柄
            );

  
  /* 创建任务：光 */ 
  // 创建一个静态分配内存的任务
  xLightTaskHandle = xTaskCreateStatic(
            Led_Test,           //LED测试函数，PC13以500ms间隔亮灭一次
            "LightTask",        //光任务
            128,                //栈大小，这里提供了栈的大小（长度）
            NULL,               //无传入的参数
            osPriorityNormal,   //优先级默认
            g_pucStackOfLightTask,  // 静态分配的栈，一个buffer，这里只提供了首地址，长度就是栈的大小，最开始栈的类型不对，栈的类型uint32_t
            &g_TCBofLightTask       // 取址TCB
  );
  


  /* 创建任务：色 */ 
  xColorTaskHandle = xTaskCreateStatic(
            ColorLED_Test,           //LED测试函数，PC13以500ms间隔亮灭一次
            "ColorTask",        //光任务
            128,                //栈大小，这里提供了栈的大小（长度）
            NULL,               //无传入的参数
            osPriorityNormal,   //优先级默认
            g_pucStackOfColorTask,  // 静态分配的栈，一个buffer，这里只提供了首地址，长度就是栈的大小
            &g_TCBofColorTask       // 取址TCB
  );

简介

上一篇文章的任务，要么是动态分配，分配指定大小的栈，要么提供一个数组，得告诉函数这个数组有多大

那么 — 栈的大小如何选取

栈里会保存什么

返回地址，其他寄存器Reg — 取决于函数调用深度（函数调用关系）
局部变量 — 取决char buf[x] ,数组的大小x
现场 - 16个寄存器，16*4=64byte

选取最复杂的调用关系

举个例子

函数A调用函数B，函数B调用函数C，函数C调用函数D，函数D调用函数E

调用关系 A > B > C > D > E

每一级调用里，需要保存哪些寄存器？
去反汇编看一看

这里保存了4个寄存器

R2 R3 R4 LR

在这里插入图片描述

这里保存了4个寄存器

R4 R5 R6 LR

这里保存了5个寄存器

R4 R5 R6 R7 LR

理论上保存几个寄存器？最多能保存几个寄存器

在这里插入图片描述

理论上需要保存 R4~R11、LR这些寄存器，一共需要保存9个寄存器，称为被调用者寄存器

计算说明

每一级函数都需要9*4=36字节来保存寄存器
5级调用 * 9个寄存器 * 4字节
调用深度越深，用到的栈越大

在这里插入图片描述

但是用到栈最大的情况，并不一定在最深的调用关系出现
如下图，A调用F，但是F函数里定义了一个巨大的布局变量

所以得看代码，找到使用局部变量最多的函数

估计函数用到的栈有多大

以音乐播放的任务为例子

调用关系
在这里插入图片描述

局部变量两个2字节的变量 = 4byte
4层调用

在这里插入图片描述

这个函数里定义了一个结构体

TIM_OC_InitTypeDef sConfig = { 0 };

在这里插入图片描述

调到结构体里，看看这个结构体有多大 7*4 = 28 byte

/**
  * @brief  TIM Output Compare Configuration Structure definition
  */
typedef struct
{
  uint32_t OCMode;        /*!< Specifies the TIM mode.
                               This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_and_PWM_modes */

  uint32_t Pulse;         /*!< Specifies the pulse value to be loaded into the Capture Compare Register.
                               This parameter can be a number between Min_Data = 0x0000 and Max_Data = 0xFFFF */

  uint32_t OCPolarity;    /*!< Specifies the output polarity.
                               This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_Polarity */

  uint32_t OCNPolarity;   /*!< Specifies the complementary output polarity.
                               This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_N_Polarity
                               @note This parameter is valid only for timer instances supporting break feature. */

  uint32_t OCFastMode;    /*!< Specifies the Fast mode state.
                               This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Fast_State
                               @note This parameter is valid only in PWM1 and PWM2 mode. */


  uint32_t OCIdleState;   /*!< Specifies the TIM Output Compare pin state during Idle state.
                               This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_Idle_State
                               @note This parameter is valid only for timer instances supporting break feature. */

  uint32_t OCNIdleState;  /*!< Specifies the TIM Output Compare pin state during Idle state.
                               This parameter can be a value of @ref TIM_Output_Compare_N_Idle_State
                               @note This parameter is valid only for timer instances supporting break feature. */
} TIM_OC_InitTypeDef;

任务要是切换出去的话要用到64字节

合计

在这里插入图片描述

估算栈大小 = 4层调用 + 局部变量 + 现场
= 4层调用 + 4 + 28 + 现场
= 4*36 + 32 +64
= 144+32+64
= 240 Byte

我们提供的栈是128个字，128*4 = 512 Byte

512大于240，这么估算栈的大小是够用的！

现在只是粗略的计算，后面会学习精确计算栈的大小的方法~

在这里插入图片描述

这节视频的链接：【FreeRTOS入门与工程实践 --由浅入深带你学习FreeRTOS（FreeRTOS教程基于STM32，以实际项目为导向）】【精准空降到 00:39】 https://www.bilibili.com/video/BV1Jw411i7Fz/?p=17&share_source=copy_web&vd_source=8af85e60c2df9af1f0fd23935753a933&t=39

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