我最近有人问了这样一个问题:“我有一个任务,其中代码量非常大,那么这个任务的堆栈是否需要分配很大呢?”接下来我将围绕任务代码量和堆栈进行相关讲解。
1. RTOS任务堆栈分配
市面上很多RTOS的任务都需要提前分配堆栈大小,也就是在创建任务时确定堆栈大小。例如,uCOS创建一个检测(Check)任务:
// 任务优先级
#define TASK_CHECK_PRIO 6
// 任务堆栈大小
#define TASK_CHECK_STK_SIZE 128
// 堆栈
OS_STK TaskCheckStk[TASK_CHECK_STK_SIZE];
// 创建任务 - 信号检测
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));
// 任务应用实现
void AppTaskCheck(void *p_arg)
{
// 代码···
(void)p_arg;
for(;;)
{
// 代码···
}
FreeRRTOS创建一个任务类似,也是在创建时分配堆栈大小:
#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);
除了堆栈,其实还有像消息队列、消息邮箱等也是需要提前分配堆栈。
比如FreeRTOS创建CLI消息队列:
#define CLI_QUEUE_NUM 256 //CLI接收队列数
#define CLI_PACKAGE_LEN 2 //CLI数据包长度
QueueHandle_t xCLIRcvQueue = NULL;
/* 创建队列 */
if(xCLIRcvQueue == NULL)
{
xCLIRcvQueue = xQueueCreate(CLI_QUEUE_NUM, CLI_PACKAGE_LEN);
}
这就是创建任务(或队列)的分配堆栈,至于具体分配多少,与你实际情况有关,下面章节我会描述。
2任务代码量
一个任务的代码量,就是你任务中调用的那些代码。
比如上面例子中的代码:
// 任务应用实现
void AppTaskCheck(void *p_arg)
{
// 代码···
(void)p_arg;
for(;;)
{
// 代码···
}
}
这里可能写了几千行代码,或者调用了上百个函数,每个函数里面都有不少代码。
这样下来,这一个任务的代码量就很大了。
3任务代码量和堆栈大小有关系吗?
很多人就存在一个疑惑:任务挂起,要在堆栈中临时保存任务,如果这个任务的代码量很大,是不需要很大堆栈空间才行?
答案:不一定需要很大堆栈空间,任务代码量和堆栈也没有直接关系。
可能很多初学者存在这么一个误区:保存一个任务,就是把这个任务所有代码都保存起来(在堆栈中)。
堆栈主要保存是这个任务自身的变量(控制块),还有临时变量等这些关键变量信息,而并非要保存所有代码。
4堆栈分配多大才合适?
任务堆栈大小,主要取决于你任务中【临时变量】的多少。
注意:临时变量包含你代码中所有嵌套函数中的临时变量。
对于RAM资源相对较大的处理器,你可以尽量分配多一点堆栈资源。
但是,很多时候,我们的RAM资源都是相对比较紧张的。这个时候,就需要你综合平衡。
比如静态局部变量:
void AppTaskCheck(void *p_arg)
{
static uint8_t aaa; //静态局部变量
(void)p_arg;
for(;;)
{
// 代码···
}
}
这里的aaa变量就不会占用该任务的堆栈空间,但是它会占用全局变量(RAM)空间。
用静态局部变量,还是临时变量,要牵涉到你项目具体情况,比如:RAM资源、代码运行效率等。(临时变量还会有一个数据拷贝过程)
所以,该如何分配堆栈,该用静态还是临时变量,需要综合考虑你项目的情况而定。
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