韦东山freertos_L5上_创建函数详解

FreeRTOS中的任务创建:xTaskCreate与静态分配

一、

xTaskCreate函数会用动态内存分配两个对象

怎么描述一个任务?

-结构体和二维/复数数组=面向对象的编程思想

-结构体中 使用结构体指针,指向下一个学生=用链表的方式管理?

-面对的对象的单位为1

-怎么描述一个任务——task结构体

task结构体?

-SI4.0左键函数名看一看

-每一个任务都会有一个TCB_t

 typedef struct tskTaskControlBlock

{

        很多

} tskTCB

//——————————————————————————————————

这个结构体可以静态分配也可以动态分配

-动态分配=创建函数

=函数内部定义一个结构体+使用malloc,从动态内存,也就是从堆里面,来分配出这个结构体 

--复杂任务里面由各种调用和局部变量

--保存在栈里面

--每个任务(函数)的栈都应该不同,否则就会冲突乱套了

-handle是指向TCB_t结构体的指针——带“handle”的变量就是某个结构体的另一个别称

 

//——————————————————————————————————

-静态分配=创建私有函数=xTaskCreateStatic(有不同)

=事先分配好栈,事先分配好结构体

--参数

【找函数定义位置的方法】——Ⅰ左键context window Ⅱ函数名意义找函数所在文件+ctrl+f

xTaskCreateStatic函数——Task.c中找定义

 结果很多,但函数名后面的括号——》指向了正确结果

//——————————————————————————————————————————

【理解参数的方法】——S1参数名;S2参数对应的变量类型的定义

 

 //——————————————————————————————————————————

静态创建=事先设下——————全局变量——————

 

 //——————————————————————————————————————————

warning1——文字的意思是,函数的配置出了一些问题

 solution:

嵌入式系统中,内存等资源珍贵

对于某些函数,

假如其不是必要的,那么就会设置一些开关来决定是否使用

【找宏定义的方法】——keil更方便=右键go to the defination

【开关的方式】=改宏定义

 在freertos.h中找到如上图

宏定义是在ifndef和endif间写的=假如没宏定义过,则默认定义——有weak那味儿了

(我猜的 这段老师剪辑了过程)

故应该找到这段函数所在文件的include中找到一个合适的.h文件去

由用户自己定义

(老师选择在freertosConfig.h中自己宏定义?,不知道原因)

 

 

 //——————————————————————————————————————————

warning2——在tasks.c中,vApplicationGetIdleTaskMemory这个函数未定义

solution:到tasks.c中,ctrl+f:vApplicationGetIdleTaskMemory

操作后,读函数得知

 

在任务调度器中,

#else如果并非静态创建任务——则xTaskCreate

#if 静态创建任务(宏定义1=开关打开)(configSUPPORT_STATIC_ALLOCATION=静态分配内存)

则需要这么一个函数

函数名——Idle=空闲任务

参数——提供 空闲任务TCB,空闲任务的栈(栈的起始地址),空闲任务的栈的大小(数组量)

⭐为什么SI4.0能找到该函数原型,而keil上warning 该函数未定义呢?

原因在于——之前删减时,把keil工程中所有test相关的.c都remove了

为什么remove——韦说要简洁=最简单(简单模型)+最正常(正常创建函数)

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~知道错误的原因了

【自己写一个函数添加到原工程中——来符合程序要求】

S1:复制别人的代码——左键点击函数名

            StaticTask_t * pxIdleTaskTCBBuffer = NULL;        //一级指针变量,里面装着空地址
            StackType_t * pxIdleTaskStackBuffer = NULL;      //一级指针变量,里面装着空地址
            uint32_t ulIdleTaskStackSize;                                //变量,里面装着随机数

多级指针 例子

int *** p === int * + **p

int p = 10;

int *p = a;

int **p = b;

int ***p = c;

*c = b=&a = &(&p)

**c = *b = a = &p;

***c = **b = *a = p = 10;

形参含义——

形参ppxIdleTaskTCBBuffer = 实参pxIdleTaskTCBBuffer

ppxIdleTaskTCBBuffer 指向 pxIdleTaskTCBBuffer

*ppxIdleTaskTCBBuffer = pxIdleTaskTCBBuffer

故*ppxIdleTaskTCBBuffer = pxIdleTaskTCBBuffer = 被赋的值

多级指针的用处——地址的weak功能——但假如不是地址又如何呢?

任务调度器中,本身对 空闲任务的TCB,栈,栈的大小都赋了宏定义的空值 = weak函数中是空的

多级指针 =  

别人的代码

关键在于第二点和第三点:

S2:参考着来写自己的函数

 

<think> 我们正在讨论FreeRTOS中的__builtin_return_address函数。这是一个编译器内置函数,并非FreeRTOS特有,但在FreeRTOS中可能会用于调试或栈回溯等高级功能。 该函数的作用是返回当前函数的返回地址,或者进一步返回调用链中的返回地址。通过这个函数,我们可以获取函数调用栈的信息。 在FreeRTOS中,它可能被用于任务栈分析、栈溢出检测、或者调试信息输出等场景。 函数原型通常为: void * __builtin_return_address (unsigned int level); 参数level表示调用栈的层级: level 0: 返回当前函数的返回地址(即调用当前函数函数中,调用指令的下一条指令地址) level 1: 返回当前函数的调用者的返回地址(即上层的上层) ... 以此类推 注意:使用这个函数需要谨慎,因为不同编译器、不同优化级别可能会影响结果的正确性。另外,过大的level值可能导致访问到无效的地址(超出调用栈)。 在FreeRTOS中,我们可能会在栈溢出钩子函数(vApplicationStackOverflowHook)中使用它来打印调用栈信息,帮助定位栈溢出的位置。 示例:在栈溢出钩子函数中,我们可以获取当前任务的返回地址链,打印出来以便分析。 但是,请注意,__builtin_return_address是GCC等编译器提供的内置函数,所以使用该函数的代码可能不具备可移植性。 下面是一个简单的使用示例,用于打印当前函数的返回地址和调用者的返回地址: ```c void my_function() { void *ret0 = __builtin_return_address(0); void *ret1 = __builtin_return_address(1); printf("Return address within current function's caller: %p\n", ret0); printf("Return address of caller's caller: %p\n", ret1); } ``` 在FreeRTOS中,我们可能会这样使用: ```c void vApplicationStackOverflowHook(TaskHandle_t xTask, char *pcTaskName) { (void) xTask; (void) pcTaskName; // 获取当前任务的返回地址(注意:这里是在钩子函数中,所以需要根据实际情况调整层级) void *ret_addr0 = __builtin_return_address(0); void *ret_addr1 = __builtin_return_address(1); // 打印这些地址,然后可以通过工具(如addr2line)将其转换为代码行 // 注意:这里只是示例,实际中可能需要获取更多层级或使用更复杂的方法 // 另外,注意不要在这个钩子函数中使用太多栈空间,因为此时栈已经溢出。 } ``` 注意:在栈溢出的情况下,使用这个函数可能不安全,因为栈已经被破坏。因此,在实际应用中,可能需要非常小心,或者采用其他更可靠的方法(如使用调试器或硬件特性)。 另外,FreeRTOS提供了一些栈回溯的机制,例如使用traceTASK_SWITCHED_IN等宏,但具体实现依赖于端口和编译器。有些端口可能会使用__builtin_return_address来辅助实现。 总结: 1. __builtin_return_address是编译器内置函数,用于获取调用栈的返回地址。 2. 在FreeRTOS中,它可能被用于调试和栈溢出检测。 3. 使用时要小心栈的破坏和可移植性问题。 相关问题: 1. 在FreeRTOS中如何检测栈溢出? 2. 如何利用返回地址进行栈回溯? 3. __builtin_return_address函数在不同编译器下的支持情况如何? </think> 在 FreeRTOS 环境中,`__builtin_return_address` 是 GCC 编译器提供的内置函数(其他编译器如 Clang 也有类似功能),**并非 FreeRTOS 的 API**。它用于调试和栈分析场景,以下是详细说明: ### 1. **作用与功能** - **返回调用链地址**: 获取函数调用栈中指定层级的返回地址。 语法:`void * __builtin_return_address(unsigned int level)` - `level = 0`:返回当前函数的返回地址(调用当前函数的下一条指令地址) - `level = 1`:返回当前函数调用者的返回地址 - 以此类推(受栈深度限制) ### 2. **典型使用场景** - **栈溢出检测** 在 FreeRTOS 的栈溢出钩子函数 `vApplicationStackOverflowHook` 中使用,定位溢出点: ```c void vApplicationStackOverflowHook(TaskHandle_t xTask, char *pcTaskName) { void *ret_addr = __builtin_return_address(0); // 获取溢出点的返回地址 printf("Stack overflow in %s at address: %p\n", pcTaskName, ret_addr); } ``` - **调试调用轨迹** 配合调试工具(如 GDB)解析地址对应的代码位置: ```c void debug_backtrace() { void *caller_addr = __builtin_return_address(1); // 获取调用者地址 printf("Called from: %p\n", caller_addr); } ``` ### 3. **关键注意事项** | 项目 | 说明 | |-----------------------|----------------------------------------------------------------------| | **编译器依赖** | 仅适用于 GCC/Clang 等支持的内置函数,不具备可移植性 | | **优化影响** | 编译器优化(如 `-O2`)可能导致返回地址不准确 | | **层级有效性** | `level` 值过大可能访问无效内存(需确保不超过实际调用深度) | | **FreeRTOS 相关性** | FreeRTOS 本身不依赖此函数,但开发者可将其用于任务栈分析等调试场景 | ### 4. **替代方案** - **FreeRTOS 官方调试支持**: 使用 `uxTaskGetStackHighWaterMark()` 检测栈水位 启用 `configUSE_TRACE_FACILITY` 生成任务执行轨迹 - **标准化栈回溯**: 使用 `backtrace()` 函数(需 GLIBC 支持)或硬件特定异常处理 ### 总结 `__builtin_return_address` 是 **编译器层级的调试辅助工具**,在 FreeRTOS 中主要用于: 1. 定位栈溢出位置 2. 分析任务调用路径 3. 增强系统调试能力 使用时需注意其**编译器依赖性和优化限制**,建议仅在调试阶段启用[^1]。 --- ### 相关问题 1. FreeRTOS 中有哪些官方推荐的栈溢出检测方法? 2. 如何移植 `__builtin_return_address` 到非 GCC 编译器环境(如 IAR)? 3. 能否通过 FreeRTOS 任务状态获取完整的调用栈信息?
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