在FreeRTOS中使用LinkedList无法保存值的问题咨询

我在搭载Atmel 328P和2560的Arduino上运行FreeRTOS 10.0时，也碰到过几乎一模一样的问题——LinkedList（甚至换QList库）在标准Arduino的loop()里工作完全正常，但放到RTOS任务中后，虽然size()计数器能正常递增，可调用get()返回的结果全是0。

结合你提供的代码和输出来看，核心问题出在任务栈空间不足上，下面是具体的分析和解决步骤：

问题根源分析 #

你创建TaskTest任务时指定的栈大小是128，但在AVR架构的FreeRTOS中，栈大小的单位是字（Word），每个字占2字节，所以128字实际只有256字节的栈空间。而你在任务函数里创建的LinkedList<byte> list是栈上对象，再加上循环中频繁add()操作需要的临时变量、函数调用栈帧，这点空间完全不够，会直接导致栈溢出，覆盖链表节点存储的真实数据，最终出现get()返回0的异常。

而标准Arduino的loop()函数使用的是主栈，主栈大小通常远大于RTOS任务栈（比如AVR的主栈一般有几KB），所以不会触发这个问题。

解决步骤 #

1. 优先增大任务栈空间 #

修改xTaskCreate中的栈大小参数，至少调整到512（对应1024字节），如果是Arduino Mega 2560这类内存更大的板子，可以直接调到1024：

xTaskCreate( TaskTest , (const portCHAR *)"Test" , 512 , NULL , 2 , NULL );

2. 优化链表对象的存储位置 #

如果增大栈后还是有异常，可以把链表对象从任务栈移到全局空间，或者用动态分配放在堆上：

• 全局对象方式：

#include <Arduino_FreeRTOS.h>
#include <LinkedList.h>

LinkedList<byte> list; // 全局声明链表对象

void TaskTest( void *pvParameters );

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) { ; }
  xTaskCreate( TaskTest , (const portCHAR *)"Test" , 256 , NULL , 2 , NULL );
}

void loop() { }

void TaskTest( void *pvParameters __attribute__((unused)) ) {
  for (int i = 0; i < 256; i++) {
    list.add(i);
    Serial.print(i);
    Serial.print(',');
    Serial.print(list.get(list.size() - 1));
    Serial.print(',');
    Serial.println(list.size());
  }
  for (;;) {
    vTaskDelay(1);
  }
}

• 堆分配方式：

void TaskTest( void *pvParameters __attribute__((unused)) ) {
  LinkedList<byte>* list = new LinkedList<byte>(); // 在堆上分配链表对象
  for (int i = 0; i < 256; i++) {
    list->add(i);
    Serial.print(i);
    Serial.print(',');
    Serial.print(list->get(list->size() - 1));
    Serial.print(',');
    Serial.println(list->size());
  }
  for (;;) {
    vTaskDelay(1);
  }
}

3. 确认FreeRTOS内存堆配置 #

如果链表内部使用了动态内存分配（比如malloc），要确保FreeRTOS的堆配置足够。可以在FreeRTOSConfig.h中调整configTOTAL_HEAP_SIZE的值，比如设置为2048（2KB）：

#define configTOTAL_HEAP_SIZE    ( ( size_t ) 2048 )

验证结果 #

按照上述方法修改后，任务应该能正确保存链表值，输出会和标准Arduino代码一致：

249,249,250
250,250,251
251,251,252
...

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kfriede