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：