【声明】本博客所有内容均为个人业余时间创作，所述技术案例均来自公开开源项目（如Github，Apache基金会），不涉及任何企业机密或未公开技术，如有侵权请联系删除
背景
之前搞一些别的内容去了，感兴趣的可以看专栏 【Ubuntu】【工具类】
下面继续回归 Nuttx 探索，回顾了下，之前大致分析完了 Esbonio 服务器的搭建，OK，搭建完这个文档服务器后，用户就可以随心所欲的访问自己构建出来的帮助说明文档了
当然，这文档和官方的也没啥太大差异，主要图的就是一个方便！自己构建出来的文档在性能和速度上会非常快！
然后关于启动部分也稍微回顾了下，大致分析了 arch/arm/src/stm32/stm32_start.c 文件中的栈溢出保护部分
下面继续
新建仓库说明
新建了个 Gitee 仓库
https://gitee.com/hitweston/nuttx
存放 Nuttx 源仓库备份镜像，目标是每个月更新一次源仓库的内容，尽量保持内容最新
有需要的可以自取，刚新增，内容还是很多的，方便考古
栈溢出检测
OK，先回到这个配置项 ARMV7M_STACKCHECK，这里最后再回顾下栈溢出检测，在帮助文档中搜索，可以找到相关内容如下
里面内容如下，这是个整体的功能介绍：在 ARMv7-M 架构上运行时动态进行栈溢出检测
下面来详细看下，这里提到，Nuttx 有两种方法来检测栈溢出，先看第一种 Stack Monitor 栈监视器
The Stack Monitor
该功能可以通过 CONFIG_STACK_COLORATION 配置项打开，Stack Monitor 开启后，系统会在创建任务栈（包括空闲任务 idle task 和中断栈）时，用一个已知的固定值来填充整个栈空间，这个固定值叫做 STACK_COLOR，比如在 ARM 架构中，这个固定值是 0xdeadbeef
这个填充过程叫做 stack coloring 栈着色，比如一个 1024 字节的栈，在初始化时会全部写成 0xdeadbeef
对于系统启动时就存在的栈（比如 idle 任务和中断栈），这个填色操作是在复位后，系统初始化早期完成的
栈着色之后，系统会提供函数 up_check_stack() 来扫描栈内存，该函数会从栈底（最低地址）开始向上查找，找到最后一个仍保持 STACK_COLOR 值的位置，由此就可以推断当前栈的最大使用深度 = 栈顶 - 最后一个未被覆盖的颜色位置，这样就可以知道某任务到底使用了多少栈空间
OK，接下来是 Stack Monitor 守护进程
如果再开启 CONFIG_SYSTEM_STACKMONITOR，系统就会启动一个后台守护任务 daemon，这个 daemon 会定期遍历所有任务，并调用 up_check_stack() 检查每个任务的栈使用情况，可用于
- 调试阶段：帮助开发者合理设置任务栈大小
- 运行时监控：观察是否有任务接近栈溢出
OK，虽然 Stack Monitor 很有用，但也有其局限性，比如这种模式无法可靠检测出某些类型的栈溢出
举个例子，某个函数内部声明了一个很大的局部数组（比如 char buf[2000]），导致栈指针 SP 一下就跳到远低于栈底的位置，也就是超出了分配的栈空间，过程如下
- 被染色
- 内部申请了很大的数组，导致 SP 指针跳过了染色区域
OK，可以看到，函数会在这个非法的区域读写数据，破坏掉其他的内存，比如里面可能有别的任务的数据，或内核结构，但函数返回前，栈指针又被恢复（因为 ARM 使用 LR 返回，不依赖栈空间去保存返回地址），所以栈底部的 STACK_COLOR 标记根本没有被覆盖，那么 Stack Monitor 机制就扫描不到任何异常，然后还以为栈在正常使用，但此时内存已经实际上被悄悄破坏掉了！
所以最后这里 Nuttx 引入了第二种栈检查机制 Per function Call
这种机制可以在每次函数调用时，实时检查栈指针是否越界，从而捕获这类跳跃式栈溢出，
最后总结一下 Stack Monitor：通过填色 + 扫描估算栈使用情况，适合调试和优化栈空间布局，但问题是无法检测那些瞬间跳过栈底，破坏内存后，又恢复栈指针的隐蔽式栈溢出，因此需要配合更严格的运行时检查机制进行使用
关于 Per function Call，其实之前 blog 【OS】【Nuttx】【启动】栈溢出保护：配置项添加 隐约说了一些，下面就技术文档再详细看下
这里详细描述了 Per function Call 机制的原理，其基本就是利用编译器进行函数插桩 profiler hook（性能分析钩子）
当启用 CONFIG_ARMV7M_STACKCHECK 后，系统会保留 R10 寄存器，专门用来保存当前任务栈的底部地址，也叫做 rBS（register Base of Stack），值域为什么选 R10 寄存器，之前 blog 【OS】【Nuttx】【启动】栈溢出保护：r10 寄存器 已经分析过
OK，本篇先到这里，如有疑问，欢迎评论区留言讨论，祝各位功力大涨，技术更上一层楼！！！更多内容见下篇 blog
【Nuttx】【工具】Esbonio 更新后无法使用（二）