面對的問題

對于線程的棧空間，相信各位小伙伴都不陌生。它有下面的這幾項特性：

由操作系統(tǒng)分配固定的空間；

使用一個棧寄存器來保存實時位置；

后進先出。

今天，我們不聊操作系統(tǒng)層面對棧的管理，只從應(yīng)用程序的角度，來看一下如何實時獲取棧的使用情況。

在一般的單片機／嵌入式程序開發(fā)過程中，在創(chuàng)建一個線程（或者稱作任務(wù)）的時候，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，跑完每一個測試用例之后，就能得到一個大致的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從而最終決定：需要給這個線程分配多少�？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），來獲取一個任務(wù)的棧使用信息。

但是在 Linux 系統(tǒng)中，并沒有這樣類似的函數(shù)，來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，必須通過其他的方式來獲取。

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)建一個線程的時候，是可以通過線程屬性來設(shè)置：為這個線程分配多少的棧（stack）空間的。

如果應(yīng)用程序不指定的話，操作系統(tǒng)就設(shè)置為一個默認的值。

線程創(chuàng)建完畢之后，操作系統(tǒng)在內(nèi)核空間，記錄了這個線程的一切信息，當然也就包括給它分配的�？臻g信息。

為了讓應(yīng)用層能夠獲取到這個信息，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的地址開始以及總的空間大小，仍然不知道當前�？臻g的實際使用情況！

我找了一下相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用，Linux 似乎沒有提供相關(guān)的函數(shù)。

怎么辦？只能迂回操作。

我們知道，在 Linux x86 平臺上，寄存器 ESP 就是來存儲棧指針的。對于一個滿遞減類型的棧，這個寄存器里的值，就代表了當前棧中最后背使用的、那個棧空間的地址。

因此，只要我們能夠獲取到 ESP 寄存器里的值，就相當于知道了當前這個棧有多少空間被使用了。

那么怎樣來獲取 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。

很簡單，就 1 行：

size＿t esp＿val；
asm（＂movl ％％esp， ％0＂ ： ＂＝m＂（esp＿val） ：）；

對不起，我錯了！應(yīng)該是 2 行代碼，忘記變量定義了。

對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 個示例，直接抄過來就行。

好了，拿到了以上的所有信息，就可以計算出棧的已使用和空閑空間的大小了：