关于CM3内核堆栈8字节对齐

看的有点迷糊。

把几篇文章列出来:

STM32中断和异常

cortex-m3 栈的8字节对齐

对堆栈8字节对齐问题的讨论

其中第三篇在末尾总结道:


综上所述,为了能够安全的使用严格遵守AAPCS规则的函数(比如sprintf)需要做到以下几点:
1.保证MSP在初始的时候是8字节对齐的
2.如果用到OS的话需要保证给每个任务分配的栈是保持8字节对齐的
3.如果用的是基于CM3内核的处理器需将NVIC配置控制寄存器的STKALIGN置位


对于第三条“ STKALIGN置位”,没看到程序里面有相关设置。


值得注意的是:在启动文件就是 .S文件 里面有:

AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3


ALIGN=3的意思就是2的3次方=8字节对齐。所以我们在手动给变量分配地址的时候一定要8字节对齐。

但是我早就发现编译器对固定分配的内存都是4字节对齐的啊!!摘个MAP如下:


从上图看出,编译器通过PAD把变量分配到了不是8的倍数的地址上(因为不能被8整除),只是分配到了4的倍数的地址。

所以,难道是编译器把进入stack的临时变量都是8字节对齐?对于栈看样子很可能是这个意思。

在非操作系统下,对于启动文件中的堆就有点复杂了,一方面在启动文件中设置为8字节对于,但是如果在链接到启动文件的堆的函数的对齐语句如果设置的是4字节对齐,那么这种情况听谁的呢?

挺麻烦的,有时间可以试试。


总结一下:

在CM3中,

对于OS或非OS下的固定内存分配,编译器并不是都将变量分配为8字节对齐

对于OS或非OS下的堆栈,设置为8字节对齐是比较稳妥的,因为启动文件就是这么弄的。



查看文章 STM32 keil mdk启动代码发分析_转2010年01月29日 星期五 13:50 ;// Stack Configuration ;// Stack Size (in Bytes) ;// Stack_Size EQU 0x00000200 ;//定义堆栈大小 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;//定义一个数据段 按8字节对齐 ;AREA 伪指令用于定义一个代码段或数据段 NOINIT:指定此数据段仅仅保留了内存单元,而没有将各初始值写入内存单元,或者将各个内存单元值初始化为0 Stack_Mem SPACE Stack_Size ;//保留Stack_Size大小的堆栈空间 分 配连续 Stack_Size 字节的存储单元并初始化为 0 __initial_sp ;//标号,代表堆栈顶部地址,后面有用 ;// Heap Configuration ;// Heap Size (in Bytes) ;// Heap_Size EQU 0x00000020 ;//定义堆空间大小 AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;//定义一个数据段,8字节对齐 __heap_base Heap_Mem SPACE Heap_Size ;//保留Heap_Size的堆空间 __heap_limit ;//标号,代表堆末尾地址,后面有用 PRESERVE8 ;//指示编译器8字节对齐 THUMB ;//指示编译器为THUMB指令 ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset AREA RESET, DATA, READONLY ;//定义只读数据段,其实放在CODE区,位于0地址 EXTERN NMIException EXTERN HardFaultException EXTERN MemManageException EXTERN BusFaultException EXTERN UsageFaultException EXTERN SVCHandler EXTERN DebugMonitor EXTERN PendSVC EXTERN SysTickHandler ;//声明这些符号在外部定义,同C ;//在××it.c中实现这些函数 ,中断就能自动调用了 EXPORT __Vectors EXPORT __initial_sp ;EXPORT:在程序中声明一个全局的标号__Vectors,该标号可在其他的文件中引用;IMPORT:伪指令用于通知编译器要使用的标号在其他的源文件中定义, ;但要在当前源文件中引用,而且无论当前源文件是否引用该标号,该标号均会被加入到当前源文件的符号表中 __Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack //Cotex-M 要求此处为堆栈顶部地址 DCD Reset_Handler ; Reset Handler DCD NMIException ; NMI Handler DCD HardFaultException ; Hard Fault Handler DCD MemManageException ; MPU Fault Handler DCD BusFaultException ; Bus Fault Handler DCD UsageFaultException ; Usage Fault Handler DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD SVCHandler ; SVCall Handler DCD DebugMonitor ; Debug Monitor Handler DCD 0 ; Reserved DCD PendSVC ; PendSV Handler DCD SysTickHandler ; SysTick Handler //一大堆的异常处理函数地址 ; External Interrupts EXTERN WWDG_IRQHandler EXTERN PVD_IRQHandler EXTERN TAMPER_IRQHandler EXTERN RTC_IRQHandler EXTERN FLASH_IRQHandler EXTERN RCC_IRQHandler EXTERN EXTI0_IRQHandler EXTERN EXTI1_IRQHandler EXTERN EXTI2_IRQHandler EXTERN EXTI3_IRQHandler EXTERN EXTI4_IRQHandler EXTERN DMAChannel1_IRQHandler EXTERN DMAChannel2_IRQHandler EXTERN DMAChannel3_IRQHandler EXTERN DMAChannel4_IRQHandler EXTERN DMAChannel5_IRQHandler EXTERN DMAChannel6_IRQHandler EXTERN DMAChannel7_IRQHandler EXTERN ADC_IRQHandler EXTERN USB_HP_CAN_TX_IRQHandler EXTERN USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler EXTERN CAN_RX1_IRQHandler EXTERN CAN_SCE_IRQHandler EXTERN EXTI9_5_IRQHandler EXTERN TIM1_BRK_IRQHandler EXTERN TIM1_UP_IRQHandler EXTERN TIM1_TRG_COM_IRQHandler EXTERN TIM1_CC_IRQHandler EXTERN TIM2_IRQHandler EXTERN TIM3_IRQHandler EXTERN TIM4_IRQHandler EXTERN I2C1_EV_IRQHandler EXTERN I2C1_ER_IRQHandler EXTERN I2C2_EV_IRQHandler EXTERN I2C2_ER_IRQHandler EXTERN SPI1_IRQHandler EXTERN SPI2_IRQHandler EXTERN USART1_IRQHandler EXTERN USART2_IRQHandler EXTERN USART3_IRQHandler EXTERN EXTI15_10_IRQHandler EXTERN RTCAlarm_IRQHandler EXTERN USBWakeUp_IRQHandler ;//同上, DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper DCD RTC_IRQHandler ; RTC DCD FLASH_IRQHandler ; Flash DCD RCC_IRQHandler ; RCC DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0 DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1 DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2 DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3 DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line 4 DCD DMAChannel1_IRQHandler ; DMA Channel 1 DCD DMAChannel2_IRQHandler ; DMA Channel 2 DCD DMAChannel3_IRQHandler ; DMA Channel 3 DCD DMAChannel4_IRQHandler ; DMA Channel 4 DCD DMAChannel5_IRQHandler ; DMA Channel 5 DCD DMAChannel6_IRQHandler ; DMA Channel 6 DCD DMAChannel7_IRQHandler ; DMA Channel 7 DCD ADC_IRQHandler ; ADC DCD USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ; USB High Priority or CAN TX DCD USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ; USB Low Priority or CAN RX0 DCD CAN_RX1_IRQHandler ; CAN RX1 DCD CAN_SCE_IRQHandler ; CAN SCE DCD EXTI9_5_IRQHandler ; EXTI Line 9..5 DCD TIM1_BRK_IRQHandler ; TIM1 Break DCD TIM1_UP_IRQHandler ; TIM1 Update DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ; TIM1 Trigger and Commutation DCD TIM1_CC_IRQHandler ; TIM1 Capture Compare DCD TIM2_IRQHandler ; TIM2 DCD TIM3_IRQHandler ; TIM3 DCD TIM4_IRQHandler ; TIM4 DCD I2C1_EV_IRQHandler ; I2C1 Event DCD I2C1_ER_IRQHandler ; I2C1 Error DCD I2C2_EV_IRQHandler ; I2C2 Event DCD I2C2_ER_IRQHandler ; I2C2 Error DCD SPI1_IRQHandler ; SPI1 DCD SPI2_IRQHandler ; SPI2 DCD USART1_IRQHandler ; USART1 DCD USART2_IRQHandler ; USART2 DCD USART3_IRQHandler ; USART3 DCD EXTI15_10_IRQHandler ; EXTI Line 15..10 DCD RTCAlarm_IRQHandler ; RTC Alarm through EXTI Line DCD USBWakeUp_IRQHandler ; USB Wakeup from suspend ;//同上 AREA |.text|, CODE, READONLY ;//定义代码段 ; Reset Handler Reset_Handler PROC ;过程的开始 ;//Rset_Handler的实现 利用PROC、ENDP这一对伪指令把程序段分为若干个过程,使程序的结构加清晰 EXPORT Reset_Handler [WEAK] ;//在外部没有定义该符号时导出该符号,见HELP中[WEAK] IMPORT __main ;//导入符号,__main为 运行时库提供的函数;完成堆栈,堆的初始话 LDR R0, =__main ;//等工作,会调用下面定义的__user_initial_stackheap; BX R0 ;//跳到__main,进入C的世界 ENDP ;过程的结束 ALIGN ; User Initial Stack & Heap IF :DEF:__MICROLIB ;//如果使用micro lib,micro lib 描述见armlib.chm EXPORT __heap_base EXPORT __heap_limit ;//只导出几个定义 ELSE ;//如果使用默认C运行时库 IMPORT __use_two_region_memory EXPORT __user_initial_stackheap __user_initial_stackheap ;//则进行堆栈和堆的赋值,在__main函数执行过程中调用。 LDR R0, = Heap_Mem LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size) LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) LDR R3, = Stack_Mem BX LR ALIGN ENDIF END ;//OK ,完了 http://blog.youkuaiyun.com/chehlcy/archive/2010/01/09/5164472.aspx http://files.ourdev.cn/bbs_upload134190/files_11/ourdev_495775.txt ====================================================================== Reset_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT __main LDR R0, =__main BX R0 ENDP 这段代码什么意思。 有2个地方不理解 一:PROC ENDP 二: [WEAK] 什么意思 ------------------------------------------------------------------------------- 一:PROC为子程序开始,ENDP为子程序结束 二:[weak]的意思就是弱。 怎么弱呢?如果你在其他地方写一个同名函数,比如Reset_handler, 你写的这个函数就可以取代它这个函数了。 语法格式: EXPORT 标号 {[WEAK]} EXPORT 伪指令用于在程序中声明一个全局的标号,该标号可在其他的文件中引用。 EXPORT可用 GLOBAL 代替。标号在程序中区分大小写, [WEAK] 选项声明其他的同名标号优先于该标号被引用。 使用示例: AREA Init , CODE , READONLY EXPORT Stest ;声明一个可全局引用的标号Stest…… END
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