📚 堆栈深度·测量与防护
30章
⭐ 实时系统 · 友好
01
堆栈基础：什么是堆栈？堆栈在RTOS中的作用与原理。
原理
RTOS
02
堆栈溢出危害：数据损坏、系统崩溃、安全漏洞。
危害
安全
03
堆栈深度测量原理：基于栈指针(SP)和栈底地址的测量方法。
测量
SP
04
静态分析方法：通过代码静态分析估算最大堆栈深度。
静态
估算
05
动态测量方法：在任务运行时填充栈空间并扫描水位线。
动态
水位线
06
栈填充模式设计：0xDEADBEEF、0x5A5A5A5A等经典填充模式的选择。
填充
模式
07
水位线扫描算法：从栈底向栈顶扫描，寻找填充模式被破坏的位置。
扫描
算法
08
任务创建时的栈初始化：在任务创建时对栈空间进行填充。
初始化
任务
09
周期性栈检查：在空闲任务或低优先级任务中定期检查栈水位。
检查
空闲任务
10
栈溢出检测硬件支持：MPU/MMU在栈溢出防护中的应用。
硬件
MPU
11
栈溢出异常处理：断言、重启、记录等优雅处理方式。
异常
处理
12
FreeRTOS栈检测机制：内置栈溢出钩子函数详解。
FreeRTOS
钩子
13
uC/OS栈检测机制：任务栈统计函数与实现。
uC/OS
统计
14
RT-Thread栈检测机制：栈溢出检测与动态栈扩展。
RT-Thread
动态
15
栈空间预留策略：在计算出的最大深度上增加安全余量（如20%）。
余量
策略
16
中断嵌套对栈的影响：中断嵌套深度如何影响任务栈需求。
中断
嵌套
17
递归函数与栈：递归调用对栈深度的非线性影响及应对策略。
递归
非线性
18
多任务环境下的栈共享：任务栈独立与协程栈共享的权衡。
共享
协程
19
栈溢出复现与调试：使用JTAG/SWD调试器定位栈溢出根因。
调试
JTAG
20
栈回溯技术：利用调用栈回溯分析溢出发生时的函数调用链。
回溯
调用链
21
栈溢出防护的软件看门狗：结合看门狗定时器实现溢出后系统恢复。
看门狗
恢复
22
栈深度测量工具介绍：IAR C-SPY、Keil RTX等IDE的栈分析工具。
工具
IDE
23
栈深度测量工具介绍：Percepio Tracealyzer等可视化分析工具。
Tracealyzer
可视化
24
栈溢出防护设计模式：Guard Page、Canary、Shadow Stack等。
模式
防护
25
Canary（金丝雀）技术：在栈中插入特殊值，检测溢出前是否被修改。
Canary
金丝雀
26
Guard Page（保护页）技术：利用MMU设置不可访问的内存页。
Guard
MMU
27
Shadow Stack（影子栈）技术：硬件辅助的返回地址保护。
影子栈
硬件
28
栈深度与系统实时性：栈检查对系统实时性的影响与优化。
实时性
优化
29
综合案例：基于STM32+FreeRTOS的栈溢出防护系统设计。
案例
STM32
30
课程总结与最佳实践：堆栈深度测量与溢出防护的工程落地建议。
总结
最佳实践