【ARM Linux 系统稳定性分析入门及渐进 4

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【ARM Linux 系统稳定性分析入门及渐进 4

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文章目录 1.1 RT-Thread 的系统栈1.2 RT-Thread 进程栈1.2.1 线程栈溢出检查

1.1 RT-Thread 的系统栈

系统栈底的值如果是 gcc 编译器，一般会在系统链接脚本 link.lds 中设置，如下配置系统栈的大小为 1K； _system_stack_size = 0x400;

在系统启动阶段一般都是先通过汇编代码进行部分处理，比如data 段中的数据copy, 及 bss 段的清零，然后一般会跳转到C代码，在使用C代码之前需要设置好栈的地址，我们知道C代码实现的函数通过反汇编可以看到：在函数之间的调用处会保存一些关键信息，比如 PC/LR/SP/FP，及相关参数到栈中，所以在跳转到C代码之前一定要配置好栈的地址。系统栈地址的配置一般都是在汇编阶段给 SP指针赋值，在 RT-Thread 中BSP目录下一般会有个名叫 startup.s 的文件，在该文件中的会对 SP 进行赋值：

ldr sp, =_estack

_estack 即为栈底(栈底是高地址)的位置，该值会在连接脚本中赋值, 如下：

.stack : { . = ALIGN(4); __sstack = .; . = . + system_stack_size; . = ALIGN(4) _estack = .; }> RAM

在 RT-Thread 中需要知道系统栈(中断栈)与进程栈不是一回事

1.2 RT-Thread 进程栈

在多线程系统中，每个线程都是独立的、互不干扰的，所以要为每个线程都分配独立的栈空间。这个栈空间可以是:

一个预先定义好的全局数组，定义线程栈的示例代码如下： ALIGN(RT_ALIGN_SIZE) rt_uint8_t thread1_stack[512]; rt_uint8_t thread2_stack[1024]; 也可以是动态分配的一段内存空间： thread->stack_addr = (void *)RT_KERNEL_MALLOC(stack_size); static rt_err_t _thread_init(struct rt_thread *thread, ...) { ... /* stack init */ thread->stack_addr = stack_start; thread->stack_size = stack_size; /* init thread stack */ rt_memset(thread->stack_addr, '#', thread->stack_size); ...

从上面可以看到 task 初始化的时候会将栈空间填入'#',

1.2.1 线程栈溢出检查

OS 在调度时 (rt_scheudle) 主动检查栈是否溢出：

线程栈底部预留内存是不是有被修改；sp是否超出线程栈范围栈增长方向不同，略有区别，原理一样，ARM 架构通常使用向下增长方式。 #ifdef RT_USING_OVERFLOW_CHECK static void _rt_scheduler_stack_check(struct rt_thread *thread) { RT_ASSERT(thread != RT_NULL); #ifdef ARCH_CPU_STACK_GROWS_UPWARD if (*((rt_uint8_t *)((rt_ubase_t)thread->stack_addr + thread->stack_size - 1)) != '#' || #else if (*((rt_uint8_t *)thread->stack_addr) != '#' || #endif /* ARCH_CPU_STACK_GROWS_UPWARD */ (rt_ubase_t)thread->sp stack_addr || (rt_ubase_t)thread->sp > (rt_ubase_t)thread->stack_addr + (rt_ubase_t)thread->stack_size) { rt_ubase_t level; rt_kprintf("thread:%s stack overflow\n", thread->name); level = rt_hw_interrupt_disable(); while (level); } ... ... } #endif /* RT_USING_OVERFLOW_CHECK */ stack frameaddr栈底： thread->stack_addrlowstack size栈顶：thread->stack_addr + thread->stack_sizehigh

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