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【FreeRTOS学习】填充 0xa5 是为什么

( void ) memset( pxNewTCB->pxStack, ( int ) tskSTACK_FILL_BYTE, ( size_t ) ulStackDepth * sizeof( StackType_t ) );

背景知识

  1. pxNewTCB:在 FreeRTOS 中,TCB(Task Control Block)是每个任务的控制块,它包含了该任务的所有信息,包括任务状态、堆栈指针、优先级等。pxStack 是 TCB 中保存任务堆栈的指针。

  2. pxStack:它指向该任务的堆栈内存区域。任务堆栈用于存储任务的局部变量、函数调用返回地址、上下文等。

  3. tskSTACK_FILL_BYTE:这是一个常量,用来表示填充堆栈时的字节值。通常它被设置为 0xa5,用来帮助调试。0xa5 这个值不常见,容易在堆栈溢出或者数据覆盖时发现,从而帮助开发人员检测堆栈问题。

  4. ulStackDepth:它表示堆栈的深度,也就是堆栈的大小(单位是堆栈元素的数量)。堆栈的深度会根据任务的需求进行设定。

  5. StackType_t:这代表堆栈元素的类型,通常是 intlong,具体取决于系统的架构。sizeof(StackType_t) 就是每个堆栈元素所占用的字节数。

代码解释

( void ) memset( pxNewTCB->pxStack, ( int ) tskSTACK_FILL_BYTE, ( size_t ) ulStackDepth * sizeof( StackType_t ) );

这段代码的作用是将新任务的堆栈初始化为一个特定的值,通常是 0xa5(即 tskSTACK_FILL_BYTE)。具体来说,这行代码做了以下几件事情:

1. memset 函数

memset 是一个 C 标准库函数,用来设置一块内存区域的内容。它的原型是:

void *memset(void *ptr, int value, size_t num);
  • ptr:是要设置的内存区域的指针。
  • value:是要设置的值,通常是一个整数值,但 memset 会将这个整数值转化为 unsigned char 类型,然后将其填充到内存区域。
  • num:是要设置的字节数。
2. pxNewTCB->pxStack

pxNewTCB->pxStack 是指向新任务堆栈的指针。任务创建时,FreeRTOS 会为每个任务分配一个堆栈,这里通过 pxStack 访问到该堆栈的内存区域。

3. ( int ) tskSTACK_FILL_BYTE

tskSTACK_FILL_BYTE 是一个预定义的常量,通常值为 0xa5。通过 ( int ) 强制转换,我们确保填充的值是一个整数类型。实际上,memsetvalue 参数接受的是 unsigned char 类型,但由于 tskSTACK_FILL_BYTE 是整数值,因此转换为 int 是没有问题的。

4. ( size_t ) ulStackDepth * sizeof( StackType_t )

ulStackDepth 是任务堆栈的深度(即堆栈的元素个数),sizeof(StackType_t) 是每个堆栈元素的大小(通常是 intlong 类型的大小)。这两者相乘就是堆栈的总字节数。memset 需要知道总共需要填充多少字节,所以通过这个表达式计算出堆栈的总字节数。

整体过程

  1. 计算堆栈的大小ulStackDepth * sizeof(StackType_t) 计算出堆栈所需要的总字节数。例如,如果 ulStackDepth 是 128,StackType_tint(假设是 4 字节),那么堆栈的总字节数就是 128 * 4 = 512 字节。

  2. 填充堆栈内存memset 函数将堆栈区域的所有字节填充为 0xa5。这意味着任务堆栈的所有字节会被初始化为 0xa5。如果任务的堆栈大小是 512 字节,那么这 512 字节中的每一个都会被填充为 0xa5

为什么要这么做?

  1. 调试目的:填充 0xa5 是为了调试,帮助开发人员检测堆栈溢出或堆栈损坏。如果任务的堆栈没有被正确初始化,或者发生了溢出,0xa5 会被其他值覆盖,从而便于发现问题。

  2. 清空堆栈区域:通过填充特定值,可以确保堆栈中的数据不会包含随机值或者之前的垃圾数据,这样可以避免潜在的错误。

总结

这段代码的作用是:

  • 为新任务的堆栈分配内存,并将其初始化为 0xa5,目的是帮助调试和确保堆栈区域的正确性。
  • 通过 memset 函数,系统会将新任务的堆栈区域的每个字节填充为 0xa5,并确保堆栈的总字节数是根据任务的深度和堆栈元素的大小来计算的。

原文地址:https://blog.csdn.net/makabaka2020/article/details/143774468

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