代码收藏家技术教程 2024-08-26

基于百问网FreeRTOS教学视频的系统优化指南

文章目录

一、精细调整栈大小

二、打印所有任务的栈信息

三、统计CPU占比找出有问题的任务

一、精细调整栈大小

在创建任务时分配了栈，可以填入固定的数值比如 0xa5，以后可以使用以下函数查看" 栈的高水位"，也就是还有多少空余的栈空间：

UBaseType_t uxTaskGetStackHighWaterMark( TaskHandle_t xTask );

参数说明：

xTask：哪个任务；

返回值：任务运行时、任务被切换时，都会用到栈。栈里原来值(0xa5)就会被覆盖。

逐个函数从栈的尾部判断栈的值连续为 0xa5 的个数，它就是任务运行过程中空闲内存容量的最小值。

注意：假设从栈尾开始连续为 0xa5 的栈空间是 N 字节，返回值是 N/4。

示例如下：

    UBaseType_t freeNum;
    TaskHandle_t xTaskHandle;
	
	xTaskHandle = xTaskGetCurrentTaskHandle();
    freeNum = uxTaskGetStackHighWaterMark(xTaskHandle);
    printf("FreeStack of Task %s : %d\n\r", pcTaskGetName(xTaskHandle), freeNum);

二、打印所有任务的栈信息

函数原型：

void vTaskList( signed char *pcWriteBuffer );

CubeMX配置如下：需要在FreeRTOS中间件中使能USE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS和USE_IDLE_HOOK。

在freertosconfig.c文件中配置项：

#define configGENERATE_RUN_TIME_STATS 1
#define configUSE_TRACE_FACILITY    1
#define configUSE_STATS_FORMATTING_FUNCTIONS  1

在freertos.c文件中，代码示例：

static signed char pcWriteBuffer[200];

void vApplicationIdleHook( void )
{

	int i;
	vTaskList(pcWriteBuffer);
	for(i= 0; i<22;i++)
	{
		printf("-");
	}
	printf("\r\n");
	printf("%s\n\r",pcWriteBuffer);

}

上机实验：

三、统计CPU占比找出有问题的任务

uxTaskGetSystemState：获得任务的统计信息

函数原型：

UBaseType_t uxTaskGetSystemState( TaskStatus_t * const pxTaskStatusArray, 
					const UBaseType_t uxArraySize, 
					uint32_t * const pulTotalRunTime );

参数说明：

参数	说明
pxTaskStatusArray	指向一个 TaskStatus_t 结构体数组，用来保存任务的统计信息。有多少个任务？可以用 uxTaskGetNumberOfTasks()来获得。
uxArraySize	数组大小、数组项个数，必须大于或等于 uxTaskGetNumberOfTasks()
pulTotalRunTime	用来保存当前总的运行时间(更快的定时器)，可以传入 NULL
返回值	传入的 pxTaskStatusArray 数组，被设置了几个数组项。注意：如果传入的 uxArraySize 小于 uxTaskGetNumberOfTasks()，返回值就是 0

在freertos.c文件中，示例代码如下：

static signed char pcWriteBuffer[200];

void vApplicationIdleHook( void )
{
	int i;
	//vTaskList(pcWriteBuffer);
	vTaskGetRunTimeStats(pcWriteBuffer);
	for(i= 0; i<22;i++)
	{
		printf("-");
	}
	printf("\r\n");
	printf("%s\n\r",pcWriteBuffer);

}

上机实验：