Linux應(yīng)用程序設(shè)計(jì):如何獲取線程棧的使用信息?
面對(duì)的問(wèn)題
對(duì)于線程的?臻g,相信各位小伙伴都不陌生。它有下面的這幾項(xiàng)特性:
由操作系統(tǒng)分配固定的空間;
使用一個(gè)棧寄存器來(lái)保存實(shí)時(shí)位置;
后進(jìn)先出。
今天,我們不聊操作系統(tǒng)層面對(duì)棧的管理,只從應(yīng)用程序的角度,來(lái)看一下如何實(shí)時(shí)獲取棧的使用情況。
在一般的單片機(jī)/嵌入式程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中,在創(chuàng)建一個(gè)線程(或者稱作任務(wù))的時(shí)候,是可以指定給該線程分配多少?臻g的。
然后在調(diào)試的時(shí)候呢,周期性的打印出棧區(qū)的使用情況:消耗了多少空間,還剩余多少空間。
這樣的話,跑完每一個(gè)測(cè)試用例之后,就能得到一個(gè)大致的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),從而最終決定:需要給這個(gè)線程分配多少?臻g。
例如:在 ucOS 系統(tǒng)中,提供了函數(shù) NT8U OSTaskStkChk(INT8U prio, OS_STK_DATA *p_stk_data),來(lái)獲取一個(gè)任務(wù)的棧使用信息。
但是在 Linux 系統(tǒng)中,并沒(méi)有這樣類似的函數(shù),來(lái)直接獲取棧使用信息。
因此,為了得到此線程的已使用和空閑?臻g,必須通過(guò)其他的方式來(lái)獲取。
下面,就提供 2 種解決方案:正規(guī)軍方式和雜牌軍方式!
正規(guī)軍方式
在 Linux 系統(tǒng)中,在創(chuàng)建一個(gè)線程的時(shí)候,是可以通過(guò)線程屬性來(lái)設(shè)置:為這個(gè)線程分配多少的棧(stack)空間的。
如果應(yīng)用程序不指定的話,操作系統(tǒng)就設(shè)置為一個(gè)默認(rèn)的值。
線程創(chuàng)建完畢之后,操作系統(tǒng)在內(nèi)核空間,記錄了這個(gè)線程的一切信息,當(dāng)然也就包括給它分配的棧空間信息。
為了讓?xiě)?yīng)用層能夠獲取到這個(gè)信息,操作系統(tǒng)也提供了相應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)。代碼如下:
pthread_attr_t attr;
void *stack_addr;
int stack_size;
memset(&attr, 0, sizeof(pthread_attr_t));
pthread_getattr_np(pthread_self(), &attr);
pthread_attr_getstack(&attr, &stack_addr, &stack_size);
pthread_attr_destroy(&attr);
printf("statck top = %p ", stack_addr);
printf("stack bottom = %p ", stack_addr + stack_size);
從上面這段代碼中可以看到,它只能獲取?臻g的地址開(kāi)始以及總的空間大小,仍然不知道當(dāng)前棧空間的實(shí)際使用情況!
我找了一下相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用,Linux 似乎沒(méi)有提供相關(guān)的函數(shù)。
怎么辦?只能迂回操作。
我們知道,在 Linux x86 平臺(tái)上,寄存器 ESP 就是來(lái)存儲(chǔ)棧指針的。對(duì)于一個(gè)滿遞減類型的棧,這個(gè)寄存器里的值,就代表了當(dāng)前棧中最后背使用的、那個(gè)?臻g的地址。
因此,只要我們能夠獲取到 ESP 寄存器里的值,就相當(dāng)于知道了當(dāng)前這個(gè)棧有多少空間被使用了。
那么怎樣來(lái)獲取 ESP 寄存器的值呢?既然是寄存器,那就肯定是使用匯編代碼了。
很簡(jiǎn)單,就 1 行:
size_t esp_val;
asm("movl %%esp, %0" : "=m"(esp_val) :);
對(duì)不起,我錯(cuò)了!應(yīng)該是 2 行代碼,忘記變量定義了。
對(duì)于匯編代碼不熟悉的小伙伴,可以參考之前總結(jié)的一篇文章:內(nèi)聯(lián)匯編很可怕嗎?看完這篇文章,終結(jié)它!
找到第 4 個(gè)示例,直接抄過(guò)來(lái)就行。
好了,拿到了以上的所有信息,就可以計(jì)算出棧的已使用和空閑空間的大小了:
發(fā)表評(píng)論
請(qǐng)輸入評(píng)論內(nèi)容...
請(qǐng)輸入評(píng)論/評(píng)論長(zhǎng)度6~500個(gè)字
最新活動(dòng)更多
-
10月31日立即下載>> 【限時(shí)免費(fèi)下載】TE暖通空調(diào)系統(tǒng)高效可靠的組件解決方案
-
即日-11.13立即報(bào)名>>> 【在線會(huì)議】多物理場(chǎng)仿真助跑新能源汽車
-
11月28日立即報(bào)名>>> 2024工程師系列—工業(yè)電子技術(shù)在線會(huì)議
-
12月19日立即報(bào)名>> 【線下會(huì)議】OFweek 2024(第九屆)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大會(huì)
-
即日-12.26火熱報(bào)名中>> OFweek2024中國(guó)智造CIO在線峰會(huì)
-
即日-2025.8.1立即下載>> 《2024智能制造產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》
推薦專題
- 1 【一周車話】沒(méi)有方向盤(pán)和踏板的車,你敢坐嗎?
- 2 特斯拉發(fā)布無(wú)人駕駛車,還未迎來(lái)“Chatgpt時(shí)刻”
- 3 特斯拉股價(jià)大跌15%:Robotaxi離落地還差一個(gè)蘿卜快跑
- 4 馬斯克給的“驚喜”夠嗎?
- 5 大模型“新星”開(kāi)啟變現(xiàn)競(jìng)速
- 6 海信給AI電視打樣,12大AI智能體全面升級(jí)大屏體驗(yàn)
- 7 打完“價(jià)格戰(zhàn)”,大模型還要比什么?
- 8 馬斯克致敬“國(guó)產(chǎn)蘿卜”?
- 9 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),誰(shuí)是盈利最強(qiáng)企業(yè)?
- 10 比蘋(píng)果偉大100倍!真正改寫(xiě)人類歷史的智能產(chǎn)品降臨
- 高級(jí)軟件工程師 廣東省/深圳市
- 自動(dòng)化高級(jí)工程師 廣東省/深圳市
- 光器件研發(fā)工程師 福建省/福州市
- 銷售總監(jiān)(光器件) 北京市/海淀區(qū)
- 激光器高級(jí)銷售經(jīng)理 上海市/虹口區(qū)
- 光器件物理工程師 北京市/海淀區(qū)
- 激光研發(fā)工程師 北京市/昌平區(qū)
- 技術(shù)專家 廣東省/江門(mén)市
- 封裝工程師 北京市/海淀區(qū)
- 結(jié)構(gòu)工程師 廣東省/深圳市