移植原子的，UCOS 系统不定期死机

szszjdb

各位大神好！
最近移植了原子的综合例程的UCOS到自己的H7板子上，开启一个主任务和UART/WATCH共3个任务。主任务中有个LVGL APP，采集ADC并显示处理结果, 有个SAI中断开启 .  测试时发现，如果主任务中执行普通应用，运行正常，但是当运行一个比较复杂的解码程序，就会不定期的死机，短时几分钟，长时几小时都有，死机位置不相同，也找不到明显的逻辑错误。 于是怀疑任务堆栈过小，于是将其加大到8192字节，现象没有改善。 系统栈已经设置为53K字节了，HEAP为41K字节。
我怀疑UCOS的任务堆栈是不是还是不够，或者是系统堆栈不够？

查阅原子的UCOS文档，讲到UCOS在任务切换时只是压栈保存几十个寄存器到任务堆栈中，我的问题如下
1. 任务切换点的函数和其子函数在系统堆栈的临时变量是不是任然在系统堆栈中，仍然由CPU管理？
2. 任务切换后新任务的函数的临时变量是不是任然由CPU管理，并在系统堆栈中申请？
3. 如果以上成立，UCOS任务堆栈中仅仅只存储几十个寄存器，堆栈大小就不必要设置很大了吧？ 而主要的局部变量在系统堆栈上，则系统堆栈必须保持比较大，对吗？

望众神不吝赐教！多谢了！

szszjdb

多谢兄弟热心帮助，是的，之前理解错误，后来验证出，UCOS每个任务都在自己的堆栈上分配局部变量，包括中断。改大中断堆栈解决问题。
多谢！

ChenRyan

任务中有没有数组越界或者中断处理异常的情况

szszjdb

多谢兄弟。
出问题的处理函数部分的确有比较大的数组（160k）分配在SRAM12上。但应该没有越界，因为一般情况也能正常工作一段时间。 如果有越界，是非常容易重复出现的。有时能正常运行几个小时。
不运行此处理函数时没有出现死机现象。我怀疑UCOS任务切换时，是不是要求更大的系统堆栈/任务堆栈。 我已经尝试将很多函数内部大数组移动到函数外面改为全局，减小动态堆栈的需求，还是没有改善。

szszjdb

补充一下，我搜了原子的官方文档，其介绍CPU硬件会将25个寄存器自动入栈，另外24个是手动入栈。没有介绍其他会被压入任务堆栈的数据或变量。 而任哲和卢有亮的书也没有介绍任务堆栈里面会存什么东西。这么看来，系统堆栈才是各局部变量的分配区域了，所以任务堆栈实际并不需要很大空间，不知道理解对吗？  我上面还说错了，其实任务堆栈大小改为了8192*4=32K字节，应该太大了。

望众神不吝赐教！

jermy_z

如果任务比较大，必须设置很大     而且  .s文件的 stack和heap也要改大

szszjdb

我的主任务应该比较大，里面是LVGL的主应用，任务堆栈设置多大为好呢？ 根据以上分析，任务堆栈里面仅仅保存任务切换时候的50个左右的寄存器，最多加上当前TCB的一些现场，不涉及新任务函数内部变量的分配，应该不需要很大空间吧？  系统堆栈当然要匹配最大的嵌套状态，难道是目前我的系统堆栈还不够？
愿闻其详

多谢兄弟！

聚东风

你是UCOS几啊?UCOSII的话免费版就不要开启浮点,开启浮点要修改源文件的

szszjdb

我是UCOSII ，已经改过代码，浮点没有问题。现在是运行一个数据处理函数，时间长了会死机的问题。

多谢兄弟！

szszjdb

求助！
哪位大神了解 UCOS任务堆栈中 到底存放了什么东西？

多谢众神！

szszjdb

有朋友了解这个问题吗？ 能否指导下？多谢！

wxTB99A9f0

检查一下看看是否有数组越界

szszjdb

多谢兄弟!  我查查看。 任务堆栈开4K字应该够了吧？  UCOS的任务堆栈到底存放什么东西呢？

szszjdb

网上搜了一圈，对UCOS任务堆栈最多的说法如下：
UCOS任务堆栈：
【函数嵌套、所调用函数局部变量分配内存、中断服务子程序嵌套】
1、当任务运行时保存一些局部变量（CPU寄存器有限）。
2、当任务挂起时，负责保存运行现场，即CPU寄存器的值。

而对于上面第一点，我觉得如果成立，那么每次函数调用，都必然要调用UCOS系统服务。这显然是不成立的。UCOS系统服务只是在任务切换挂起等事件发生时才通过PENDSV调用。
这样实际上任务堆栈里面存放的仅仅是任务相关的寄存器或TCB等现场，局部变量还是在系统堆栈上，所以系统堆栈仍然是最大和最主要的堆栈区。

不知我理解正确吗？ 众神不吝赐教！

正点原子

szszjdb 发表于 2022-8-9 12:20
网上搜了一圈，对UCOS任务堆栈最多的说法如下：
UCOS任务堆栈：
【函数嵌套、所调用函数局部变量分配内存 ...

MCU的固定堆栈，肯定得大于任务堆栈，任务堆栈则是根据每个任务的嵌套深度，局部变量多少来决定的。

szszjdb

多谢原子哥，我的问题是 UCOS的任务堆栈上面会存放局部变量吗？ 我理解任务函数在嵌套调用时，没有调用UCOS系统服务，所以其局部变量没有分配在任务堆栈上，而是仍然在系统堆栈。如果是这样任务堆栈不必很大，最大的还是系统堆栈。这个理解正确吗？

正点原子

szszjdb 发表于 2022-8-11 20:07
多谢原子哥，我的问题是 UCOS的任务堆栈上面会存放局部变量吗？ 我理解任务函数在嵌套调用时，没有调用UCOS ...

凡是任务内部的局部变量，都是存储在任务堆栈的。

szszjdb

多谢原子哥！

这点在很多书上都提到了这个说法。但是很奇怪没有一本书详细讲出局部变量开在任务堆栈的方法和原理。 根据我的实测这是很值得推敲的地方。
跟您的综合例子一样，目前我的代码启动初始化后就建立并运行了3个UCOS任务。其中主任务中运行LVGL 和主APP,  如果局部变量都开在任务堆栈的话，显然目前主任务的4K字堆栈是不够的。
另外当用调试器中断任何一个主任务中的函数时，KEIL的CALLSTACK窗口列出的所有局部变量显然是在系统堆栈上。难道UCOS运行后修改了系统初始堆栈指针，同时任务切换时通过改变这个指针来改变函数使用的堆栈？
另外MCU的系统堆栈和UCOS的任务堆栈并不是重合的，您上面说的系统堆栈必须大于UCOS任务堆栈，而UCOS局部变量又全部开在任务堆栈上，这两点不是有点矛盾吗？

还请不吝赐教！

正点原子

szszjdb 发表于 2022-8-12 11:00
多谢原子哥！

这点在很多书上都提到了这个说法。但是很奇怪没有一本书详细讲出局部变量开在任务堆栈的方 ...

具体原理，建议你看UCOS的源码或者相关详细的介绍。
我也不是很记得了。

szszjdb

正点原子 发表于 2022-8-15 01:44
具体原理，建议你看UCOS的源码或者相关详细的介绍。
我也不是很记得了。

多谢原子哥！
详细跟踪了，的确任务的局部变量是在任务堆栈上，但是中断函数的局部变量好像全部在OS_CPU_ExceptStk[OS_CPU_EXCEPT_STK_SIZE]，且这个空间才128字，而不是启动时的系统堆栈区， 我的系统有定时器中断和SAI中断，这个大小够用吗？ 是不是要改动到合适大小才能保证中断函数堆栈不会溢出？
目前查到 void  OSInitHookBegin (void) 对堆栈的初始化如下：
OS_CPU_ExceptStkBase = (OS_STK *)&OS_CPU_ExceptStk[OS_CPU_EXCEPT_STK_SIZE];

查了你们的资料，没有介绍这块堆栈是否要特别配置，还请不吝赐教！

szszjdb

下面是运行截图，MSP指向的就是OS_CPU_ExceptStk[OS_CPU_EXCEPT_STK_SIZE]，这是在中断断点。

szszjdb

多谢各位，判断是这个OS_CPU_ExceptStk 数组太小。改后测试中。

ybjjsy

1. 你问的第一个问题没有描述清楚你的意图，任务切换点的函数，你指的是哪一个函数？
2. 任务切换后新任务的函数的临时变量，位于你为该任务分配的任务堆栈里，而非main函数所使用的系统堆栈。（参考一下ARM的ATPCS文档。）
3. 你说的这个不正确，理由见第二点。每个任务的局部变量都在自己的任务堆栈里，实际开发建议估算一下每个任务最深堆栈用量，并且建议，局部变量如果很大的时候，有条件的话就改用堆里的内存。