STM32 堆栈的理解

1、MDK STM32的内存分配 （摘自网络）

C语言上分为栈、堆、bss、data、code段。具体每个段具体是存储什么数据的，直接百度吧。重点分析一下STM32以及在MDK里面段的划分。

MDK下Code,RO-data,RW-data,ZI-data这几个段:

Code是存储程序代码的。

RO-data是存储const常量和指令。

RW-data是存储初始化值不为0的全局变量。

ZI-data是存储未初始化的全局变量或初始化值为0的全局变量。

Flash=Code + RO Data + RW Data;

RAM= RW-data+ZI-data;

这个是MDK编译之后能够得到的每个段的大小，也就能得到占用相应的FLASH和RAM的大小，但是还有两个数据段也会占用RAM，但是是在程序运行的时候，才会占用，那就是堆和栈。在stm32的启动文件.s文件里面，就有堆栈的设置，其实这个堆栈的内存占用就是在上面RAM分配给RW-data+ZI-data之后的地址开始分配的。

堆:是编译器调用动态内存分配的内存区域。

栈:是程序运行的时候局部变量的地方，所以局部变量用数组太大了都有可能造成栈溢出。

2、M3手册相关内容

1、 工作模式

Cortex-M3 处理器支持两种工作模式，线程模式和处理模式：

1） 在复位时处理器进入线程模式， 异常返回时也会进入该模式。 特权和用户（非特权）

代码能够在线程模式下运行。

2） 出现异常时处理器进入处理模式，在处理模式中，所有代码都是特权访问的。

2、特权访问和用户访问

代码可以是特权执行或非特权执行。 非特权执行时对有些资源的访问受到限制或不允许

访问。特权执行可以访问所有资源。处理模式始终是特权访问，线程模式可以是特权或非特

权访问。

线程模式在复位之后为特权访问，但可通过 MSR 指令清零 CONTROL[0]，将它配置为

用户（非特权）访问。用户访问禁止：

1） 部分指令的使用，例如设置 FAULTMASK 和 PRIMASK 的 CPS 指令。

2）对系统控制空间（SCS）的大部分寄存器的访问。

当线程模式从特权访问变为用户访问后，本身不能回到特权访问。只有处理操作能够改

变线程模式的访问特权。处理模式始终是特权访问的。

3、主堆栈和进程堆栈

结束复位后，所有代码都使用主堆栈。异常处理程序（例如 SVC）可以通过改变其在

退出时使用的 EXC_RETURN 值来改变线程模式使用的堆栈。所有异常继续使用主堆栈，堆

栈指针 r13 是分组寄存器，在 SP_main 和 SP_process 之间切换。在任何时候，进程堆栈和主

堆栈中只有一个是可见的，由 r13 指示。

除了使用从处理模式退出时的 EXC_RETURN 的值外，在线程模式中，使用 MSR 指令

对 CONTROL[1]执行写操作也可以从主堆栈切换到进程堆栈。

3、关于STM32的 主堆栈指针 和 进程堆栈指针 

1、RTOS调用sheduler之前，起作用的是MSP，PSP的值是00000

2、sheduler之后 ， RTOS进入运行状态，在task的代码中时此时，起作用的是PSP栈指针 （图示为idel task）

3、进一步验证

在任务调度的代码中设置断点，任务调度过程一定不属于任何一个task。从断点看，任务调度过程使用的是MSP

继续debug，单步至调度过程结束，进入一个task代码，此时栈指针立刻切换到PSP。

4、结论

单片机启动时运行MSP栈，RTOS在执行调度时使用的是MSP

RTOS task运行时，使用的是当前task的栈，栈指针使用的是PSP

即粗略地可以认为 task代码段使用的都是PSP指针，而非task代码段使用任然是MSP指针

附：

1、查找系统栈的起始地址。

map文件中，关于栈的起始地址和大小都有描述。起始地址即栈的栈底地址，栈顶地址为栈低地址加上栈大小的地址

栈的设置如文件中描述，在arm_startup_nrf52.c中

2、在map中，查看heap的情况

startup文件中申请的heap内存管，如果没有被使用的话，会被编译器优化掉

如有错误，敬请斧正