freertos下printf(“hello\r\n“)和printf(“hello %d\r\n“,i)任务堆栈消耗有何区别
一 背景
原先做的项目，TCP通讯采用stm32f103+freertos+w5500方案，实现的tcp单连接通信，同事提了个需求让实现tcp多连接，于是改了一版代码。测试发现根本跑不起来，程序应该是卡死崩溃了，相关问题代码如下：
void do_tcp_server(void)
{switch(wizGetSnSR(tcp_socket[i].sock_num)) /*获取socket的状态*/{case SOCK_CLOSED: printf("SOCK %d CLOSED\r\n",tcp_socket[i].sock_num); /*socket处于关闭状态*/socket(tcp_socket[i].sock_num ,Sn_MR_TCP,local_port,Sn_MR_ND); /*打开socket*/break;case SOCK_INIT: printf("SOCK %d INIT\r\n",tcp_socket[i].sock_num); /*socket已初始化状态*/listen(tcp_socket[i].sock_num); /*socket建立监听*/break;...}
}
在上面这段代码里面，如果我将打印
printf("SOCK %d CLOSED\r\n",tcp_socket[i].sock_num);printf("SOCK %d INIT\r\n",tcp_socket[i].sock_num);
改为
printf("SOCK CLOSED\r\n");printf("SOCK INIT\r\n");
则程序运行正常。
二 定位分析过程
- 大方向是堆栈溢出
问了下chatgpt是说printf(“hello”)和printf(“%d”)格式化打印，消耗的堆栈是不一样的，前者纯字符串，压栈的时候只是个地址，而后者则要压入更多内容。这么说来应该是堆栈溢出问题。于是我将打印改为printf(“SOCK CLOSED\r\n"”)和printf(“SOCK INIT\r\n")在另一个任务里面调用vTasklist打印出任务堆栈信息如下：
Name State Prio Stack Num
greenLedTask R 3 86 3
yellowLedTask R 3 86 4
beepLedTask R 3 86 6
tcpServerTask R 3 0 1
redLedTask X 3 0 5
mail_station R 3 88 2
IDLE R 0 107 7关联的任务函数tcpServerTask剩余堆栈大小是0，也就是说此时该任务已经没有堆栈空间了，printf改为%d打印，多一点就可能导致堆栈溢出；
2.堆栈消耗能差多少呢
我将tcpServerTask任务堆栈大小由128word改为256word，然后打印两种情况下的剩余对战情况：
//printf(“SOCK CLOSED\r\n"”)和printf(“SOCK INIT\r\n")
Name State Prio Stack Num
greenLedTask R 3 86 3
yellowLedTask R 3 86 4
beepLedTask R 3 86 6
tcpServerTask R 3 106 1
redLedTask X 3 0 5
mail_station R 3 88 2
IDLE R 0 107 7//printf("SOCK %d CLOSED\r\n",tcp_socket[i].sock_num);
//printf("SOCK %d INIT\r\n",tcp_socket[i].sock_num);Name State Prio Stack Num
redLedTask X 3 0 5
tcpServerTask R 3 57 1
IDLE R 0 109 7
greenLedTask B 3 86 3
yellowLedTask B 3 86 4
beepLedTask B 3 86 6
mail_station B 3 88 2根据打印结果看printf%d格式化输出比单纯打印纯字符串，任务堆栈要多消耗50个word大小左右，所以在你任务本身剩余堆栈很少的情况下，一个printf打印就可能导致溢出，程序崩溃。
- 最后解决方案
由于多链接，这里打印最好能打印出socket编号，所以
- 增加总的堆内存大小5000-》8192
- 增加printf%d打印任务堆栈大小128-》256
configTOTAL_HEAP_SIZE ((size_t)8192)
osThreadDef(tcpServerTask, StartTcpServerTask, osPriorityNormal, 0, 256);