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副标题：泄漏、碎片、栈溢出不是同一种死机；重连路径最容易漏缓冲
专栏：《嵌入式学生的方案测试课》第 13 篇（稳定性）
前置：第 2 篇堆栈；第 3 篇任务还活着；第 10 篇重连
标签：嵌入式、内存泄漏、RTOS、软件测试、拷机
读者：功能演示过，没看过剩余堆，拷机只会看灯还亮
学完交什么：故意泄漏的堆曲线、正确 free 的对照曲线、2 小时拷机表、一张「不是泄漏」对照
主实验：PC 上 C 程序就能画「只降不回」。有 Hi3861 则板上打印剩余堆。ESP8266 模组侧不一定能打堆，打主控。

0. 这篇结束你能干什么

1. 能区分：泄漏、碎片、栈溢出、正常常驻缓冲。
2. 会周期性打印剩余堆，画出「只降不回」和「降了会回」两条线。
3. 能设计 2 小时拷机：每 10 分钟一行，看死机、看门狗、堆、任务、重连次数、误控、采样中断。正文告诉你 12 小时怎么排班，不必今晚扛到天亮。
4. 能读懂公开 ReleaseNote 为什么要把 mjpeg 改成按节点申请：那是碎片，不是「内存变小一点」。

1. 为什么灯还亮也可以不及格

客户验收隔夜。第二天板子死了，或还能 ping 但一录像就复位。你昨天离开时灯是亮的。

泄漏的典型形状：功能仍在，剩余堆单边下降，第 N 小时 malloc 失败，复位或静默停发。重连路径最爱漏：每次断网申请一条缓冲，成功路径 free 了，失败路径忘了。

所以拷机不是「开着过夜」，是带观察点的过夜。

2. 最小原理

2.1 四张图，不要混

第 2 篇堆栈 5 点：栈自动、堆手动。拷机看的是堆的时间序列，以及任务还在不在（第 3 篇）。

2.2 失败路径比成功路径更漏

伪代码：

buf = malloc(n); if (connect() != 0) return; // 漏 free send(buf); free(buf);

测泄漏要专打失败：错密钥、断网、超时。只测 happy path 会得出「无泄漏」的假阴性。

2.3 看门狗、死机、任务卡住

拷机观察列：

• 整板复位（启动日志再次出现）
• 看门狗（日志有 WDT）
• 剩余堆数字
• 任务：采集是否还按周期；AT 是否还响应（第 3 篇阻塞）
• 重连次数（计数器，不要凭感觉）
• 误控：灯自己亮、阀自己动
• 采样中断：时间戳间隔从 1s 变成 5s

灯亮且 ping 通，但采样停了，仍是失败。

2.4 公开缺陷语言（对齐 ReleaseNote）

FPV ReleaseNote 公开修过：

• mjpeg 一次性申请大空间导致碎片，改成按节点申请
• h264 图像过大空间不足死机
• lcd line_buf 申请大小错误死机
• 录风者 sd 格式化概率死机

测试该写：「改分辨率/开辅码流后剩余堆与死机率」，不是「我去改 ISP」。

3. 手把手实验

3.1 PC 上故意泄漏（必做）

/* leak_demo.c 教学用，不要拷进产品 */#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#ifdef_WIN32#include<windows.h>#definesleep_ms(x)Sleep(x)#else#include<unistd.h>#definesleep_ms(x)usleep((x)*1000)#endifintmain(void){inti;for(i=1;i<=20;i++){void*p=malloc(64*1024);(void)p;/* 故意不 free */printf("i=%d alloc 64k (leaked)\n",i);fflush(stdout);sleep_ms(200);}return0;}

再写free_demo.c：同样循环，free(p)。

Windows 任务管理器看进程工作集，或用简单计数：泄漏版 20 次后占用明显高。更干净：自己维护outstanding计数。作业要的是曲线意识：泄漏版单调升（占用）或板上单调降（剩余堆）。

有 POSIXmallinfo或 MCUxPortGetFreeHeapSize就打印剩余。没有就用计数器模拟：

remaining = remaining - 64; // 泄漏 remaining = remaining; // 正确 free 后回到基线附近

把 20 个点画进labs/week13/heap-leak.csv和heap-free.csv。

3.2 碎片直觉（不必上板）

讲清楚即可：总空闲 40KB，要 32KB 连续块，中间碎成 20×2KB，失败。ReleaseNote 的 mjpeg「一个一个节点申请」就是避免一次性连续大块。作业画一张示意图，不要求在 MCU 上复现碎片。

3.3 断网重连 100 次专看堆（能做多少写多少）

有 Hi3861：循环断热点 / 关 Wi-Fi，每次打印剩余堆和重连结果。目标 100 次；USB 不稳就 20 次，报告写次数。

期望：成功和失败两种路径下，剩余堆回到同一平台，而不是每次 -128 字节。

ESP8266 模组：模组内部堆你看不见。测主控：每次 AT 会话你是否泄漏了行缓冲。

3.4 2 小时拷机（必做排班）

不必 12 小时一次做完。2 小时是本周及格。12 小时用排班：晚上 22:00 开，早上 10:00 收，中间睡眠，但日志要自己打：每 10 分钟一行，用 RTC 或电脑侧脚本（第 14 篇）。没有脚本就闹钟起来抽查四次，诚实写抽查。

表头：

时间 剩余堆 AT探活 RSSI IP MQTT/HTTP 重连累计 复位累计 备注

注入可选：中途关 2 分钟热点，看重连后堆是否回去。

失败判据（示例，产品有规格则用规格）：

• 复位 ≥1
• 剩余堆相对起始下降 >30% 且不回
• 连续 3 个采样周期中断
• 误控

灯亮不是通过准则。

3.5 12 小时怎么排班（教方法，本周不强制做满）

21:50 环境表、起始堆、版本、天线照片 22:00 开始；确认业务基线 22:10 第一行表 过夜 电脑不休眠；串口日志重定向到文件；电源不要省电 次日 打开日志看有无重启横幅、堆是否单调 08:00 人工确认仍活着 10:00 结束，贴曲线

宿舍断电、电脑休眠会毁掉实验。毁掉就重来，不要把空洞日志写成通过。

4. 缺陷单范文

标题：【内存】12 小时拷机剩余堆 40KB→6KB，功能尚在，第 13 小时 malloc 失败复位 环境：Hi3861 农业终端，固件 ____，MQTT KeepAlive 60，每 2s 上报 步骤：无额外打流；每 10min 打印 free heap 期望：堆在启动平台 ±10%，无复位 实际：单调下降；13h08min 复位；启动日志 malloc fail 附件：heap.csv 曲线；uart 含复位横幅 初步分层：堆泄漏（疑似重连或上报路径）。不是栈溢出（运行时长相关）。待开发核对未 free 路径。

2 小时若只降很少，不要假装 12 小时结论。写「2h 未暴露，12h 未做」。

5. 泰芯对照

学生板没有 mjpeg 就用「反复 malloc 不同大小」在 PC 上讲碎片。

6. 30 秒口径

拷机要看堆曲线、任务、重连次数、复位，不看灯亮。
泄漏是剩余堆只降不回；碎片是总空闲够但连续块不够；栈溢出常常立刻死。
重连失败路径最容易漏 free。
我做了 2 小时带表拷机（12 小时若没做会说明）。
ReleaseNote 里的死机很多是空间和碎片，测试要对着分辨率和功能组合做。

7. 作业

labs/week13/ heap-leak.csv heap-free.csv not-a-leak.md # 栈溢出/常驻/碎片对照 soak-2h.md # 每 10min 一行，没有就写抽查时间 reconnect-heap.md # 次数如实 bug-or-clean.md

验收：两条曲线方向相反或平台对照明显；拷机表不是「灯亮」一句话。

8. 自测题

1. 剩余堆启动时降 8KB 然后 2 小时平，算泄漏吗？
2. 为什么只测配网成功路径会漏测泄漏？
3. 看门狗复位和 malloc 失败复位，日志上如何区分？
4. 碎片时xPortGetFreeHeapSize可能仍显示够用，为什么功能失败？
5. 2 小时通过能否宣称 12 小时通过？
6. ESP8266 模组测谁的堆？
7. 拷机中途电脑休眠，数据怎么处理？
8. 误控为什么要单独列？

9. 学生常见翻车

1. 拷机只看灯。
2. 把死机都写成泄漏。
3. 没有起始堆，只有结束感觉。
4. 12 小时日志被休眠截断仍写通过。
5. 把演示用的 leak_demo 留在产品工程。
6. 简历写精通内存检测，实际没有 csv。

10. 下一篇预告

第 14 篇：《方案测试的 Python 只有一种正当用法：替你发 AT、收日志、填表格》。

2 小时一行一行手抄会疯。下一篇 50 到 80 行 pyserial：错密码 10 次，统计耗时和 ERROR 原文。板端仍是 C。

附录 A. 自测题参考答案

1. 像常驻，不是泄漏。
2. 失败路径常漏 free。
3. WDT 有看门狗打印；malloc 失败常有申请失败日志或返回 NULL 后崩溃栈。都以原文为准。
4. 总空闲是碎片之和，malloc 要连续块。
5. 不能。
6. 主控堆；模组内部除非有 AT 查堆。
7. 实验无效，重做。
8. 稳定且「还活着」也可以伤害用户；功能错误不是死机。

附录 B. 公开资料

• TXW82x FPV ReleaseNote：mjpeg 碎片、h264/lcd 死机
• FPV 开发文档：heap 初始化、事件消耗 heap、CPU1 heap 配置
• 第 2、3 篇

（第 13 篇完）

11. 曲线怎么画才像测试而不是手绘心情

csv：

t_s,free_heap_or_outstanding_k,event 0,40,start 600,39,none 1200,38,reconnect 1800,30,reconnect_fail_path

用 Excel / LibreOffice 散点图。纵轴写单位：剩余堆 KB 或 outstanding KB。标题含版本。泄漏：整体右下（剩余）或右上（占用）。正确 free：锯齿，每次回到平台。

没有 MCU 堆函数：PC 上用计数器模拟仍然算本篇「曲线意识」及格，但第 18 篇 SOAK 不能写「已证明无泄漏」，只能写「PC 演示 + 板上未采样堆」。

Hi3861 常见HiLink或自己在应用里printf("heap=%u\n", remaining);。找不到 API 就问课程工程是否已有 shell。不要臆造函数名写进博客当原厂 API。

12. 重连 20 次最小脚本逻辑（人也可以按键）

for i in 1..20: 记录 heap0 关热点 5s 开热点 等到 GOT IP 或 30s 失败 记录 heap1、结果、i 期望：heap1 回到 heap0 ± 边限 失败：每次 -n 字节，20 次后明显台阶

边限要写死，例如 ±2KB（协议栈瞬时占用）。不要用眼睛看「差不多」。

13. 栈溢出对照实验（可选，PC）

voidboom(void){charhuge[1024*1024];/* 教学：大数组在栈上 */huge[0]=1;boom();}

跑起来会很快崩。和泄漏对照：泄漏要时间或次数；栈溢出常常第一次深递归就死。拷机 2 小时才死，优先堆和碎片，不要第一句「栈溢出」。

中断里 malloc、大 printf：第 2 篇。拷机若只在 Wi-Fi 中断高峰死，再怀疑中断栈。

14. 公开 ReleaseNote 怎么写成测试用例

无摄像机：这些写在 week16 映射表，不写进 week13「我测过」。

15. 2 小时表空行示例

22:00 heap=40k AT=OK RSSI=-50 IP=yes MQTT=yes reconn=0 rst=0 22:10 40k OK -51 yes yes 0 0 22:20 39k OK -50 yes yes 0 0 # 1k 波动，观察 22:30 关热点注入 22:32 38k OK n/a no no 1 0 # 掉线中 22:35 40k OK -52 yes yes 1 0 # 回来，堆回到平台 —— 好 00:00 仍 40k 无复位

若 22:35 堆停在 32k 再也不回：停实验，提单，不必硬撑 2 小时装完整。