Zephyr RTOS在STM32H7上的以太网调试实战：栈溢出排查与问题解析

最近，笔者在学习和搭建 Zephyr RTOS 的开发环境，整个过程虽耗费了不少精力，但最终调试环境成功运行。

初步体验下来，Zephyr 的架构较为复杂，可能并不适合嵌入式开发的初学者。相比之下，MDK搭配uC/OS或许更适合入门教学。不过，从实际项目开发的角度看，Zephyr 提供了许多强大的特性。例如，其设备树（Device Tree）的实现，对驱动开发非常友好，能显著提升开发效率。

在官方提供的 STM32H743ZI-Nucleo 开发板上，运行基础的 LED 闪烁和 Hello World 例程非常顺利，调试过程也未见异常。

然而，当笔者尝试测试开发板的以太网功能时，问题接踵而至。无论怎样修改和编译代码，系统总是出现总线故障（Bus Fault）。

起初询问 AI 助手，其建议可能是 MPU（内存保护单元）的配置问题。由于笔者对 MPU 及 Zephyr 在 VSCode 下的高级调试技巧并不十分熟悉，此前仅会使用基本断点，因此花费了大量时间在此方向上排查，却一无所获。

另一个关键的“坑”在于，Zephyr 的线程栈底部有一部分区域似乎未用于错误检测，这导致笔者迟迟没有怀疑到栈溢出问题上。后来，通过使用内存监视（Watch）功能观察栈指针的变化，才最终确认问题根源就是栈溢出，而此时串口并未打印任何相关的错误信息。

解决了各个任务线程的栈溢出问题后，系统终于能够正常运行。但随即出现了新的挑战：网络 Ping 不通。

根据目前的体验，Zephyr 还难以真正做到“开箱即用”。运行简单的示例可能没问题，但对于功能稍复杂的模块，若缺乏足够的嵌入式系统及 Zephyr 框架本身的开发调试经验，会遇到不少障碍。例如，在尝试调试 STM32F1 平台时也遇到了不顺利的情况。此外，开启调试日志打印时，曾直接导致递归调用使栈空间耗尽，这个问题似乎尚未被广泛讨论。

尽管如此，与从零开始实现一个实时操作系统的所有底层功能相比，使用 Zephyr 仍然极大地简化了开发流程。它集成了众多成熟组件，为复杂的嵌入式项目提供了坚实的基础。