8051簡單多工7：堆疊(stack)使用狀況

發現忘了說使用這個架構是為了什麼。當然是省記憶體，但到底是省到那一種。答案是我想省下使用8051 Register file。

有玩8051的應該會知道8051產生副程式呼叫所使用的堆疊在那裏，就是Registers file。問題是它的大小只有256byte。

也就是說，最大只能呼叫128層的副程式，還要扣除使用暫存器、中斷程式的使用，實際上連100層都到不了。

當堆疊玩爆了，什麼怪現象都會冒出來，沒有對處理器了解的人，是永遠也不知問題出在那裡。

可是有人會問，是誰有辦法寫出40層以上的呼叫，玩到堆疊爆掉。其實也不用那麼多層也可以爆掉的。

在函式內的區域變數也是在用堆疊的，也就是如果函式內皆使用30byte的區域變數，呼叫個十層，就會爆了。

可是有人會問，他寫8051程式已經很大了，並沒有遇到我說的現象。這就是Compiler的工作了，像Keil C在每次函式呼叫，會去計算使用多少堆疊。所以可以預測是否出現堆疊爆掉的狀況。

不過中斷程式也是使用堆疊，卻不在計算範圍內，所以有時中斷程式寫太大仍會發生怪現象。


好了，談了這麼多，和多工有何關係?

當然有，因為多工，所以函式的數量一定大增，以RTOS來寫，每一個Task都會要求獨立的堆疊，8051的堆疊根本不夠用。

不過8051上仍有RTOS，像uCOS就有8051版本，只不過它在切換Task時，是將整個Stack都搬到外部記憶體去，然後又從外部記憶體搬另一個Task的回來。這樣做其實效率並不好，但也只能接受。因為8051原設計就沒想到裝作業系統這樣東西進去。

而Bee在設計上，有想到保留堆疊(stack)，所以採用非強制多工的方法，如此一來就可以確定函式執行完成退出後，才會輪到另一個task的函式執行。這就是一開始設計上的考量。

不過有所犧牲，程式只能以狀態機的方式寫，會使得別人不好閱讀程式。

不過Task之間因為要回到main()中才能切換，回到main()即表示全部堆疊都已釋放，也就是Task之間不會有堆疊互相堆積的問題。也就可以確保每個Task都幾乎有完整的8051堆疊可用。

這是這個架構的好處，在實際使用上，就有許多變數可以放進Register file可以增加8051的運作速度了。或者可以使用比較多層的中斷程式也比較不用擔心。

但這個架構仍有一個問題，那就是Keil C因為會去預測堆疊的使用。當安排一個Task是由一群循環的狀態函式所組成時，Keil C會提出使用到遞迴結構的警告。這個我還不知要如何去除。看看那天能有人給點建議。

不過只是警告，還不至於影響執行。


Bee實作上，有遇到一次的是，單一的Task掛了，產生資料存取錯誤，另三個Task仍很正常。大概是沒有影響到全域變數，所以還好。可見穩定性還可以。

至於是那一個事件，可以去另一篇LCM當機解法看看。