在C代码中找到栈顶的位置并访问栈空间

位置并访问栈空间"/>

在C代码中找到栈顶的位置并访问栈空间

任务目标

在主循环中写一个任务，检查栈是否溢出。

思路

先找到任务的栈顶位置。在初始化时在栈顶位置写一个标志，运行过程中及时检查该标志是否被改写。如果标志位改变了，则判断为栈溢出。

问题

在RTOS中，任务的栈空间是自己分配的，可以知道栈顶的位置。

在不使用RTOS时，栈的大小是在startup_xxxx.s中定义。栈空间的位置是由编译器分配的。

那么，如果在C代码中访问这个位置呢？

测试环境

KEIL-MDK V5.35

新建一个工程。

默认编译器版本V5.

不使用微库MicroLIB。

默认分配的栈空间的大小为0x0400 = 1KB

分析过程

编译完成后，查看编译结果。

查看map文件：

可以得到以下信息：

全局变量从0x2000 0000开始分配。使用了不到256个字节(0x0100)。

堆空间为0x2000 0100 ~ 0x2000 0500，共1024个字节(0x0400)。

栈空间为0x2000 0500 ~ 0x2000 0900，共1024个字节(0x0400)。

使用仿真器调试运行，刚进入main函数时，查看寄存器：

可以看到，栈顶位置确实是在0x2000 0900。

方案一

在此时，使用__get_MSP()函数，可以得到当前的栈指针，再减去栈的大小（是减，不是加，因为栈是向下生长的）

	#define STACK_SIZE				0x0400volatile UINT32 *pStack;pStack = (UINT32 *)(__get_MSP() - STACK_SIZE);

该方案的缺点时，当修改栈的大小时，需要手动更改宏定义。

方案二

仔细查看map文件，在Image Symbol Table节中，有下列    Global Symbols ：

这里的 STACK $ $ Base 和 STACK $ $ Limit 是指示了栈空间的起始位置和结束位置。

这个符号可以直接访问的。开启调试环境，在Command命令窗口中，输入&STACK$$Base即可看到其值。

注：如果输入STACK$$Base，则得到的是地址为0x2000 0500处的存储器的值。

可以使用以下方法来获取栈顶位置：

extern uint32_t STACK$$Base;static UINT32 *GetStackTop(void)
{return &STACK$$Base;}

甚至，要在栈顶位置写入标志字，可以直接操作：

		STACK$$Base = 0x11223344;

结果为：

方案三

如果使能了微库(MicroLib)，还可以访问.s文件中定义的__heap_limit符号。该符号代表堆空间的结束位置，也就是栈顶的位置。

参考代码：

extern const uint32_t __initial_sp;
const uint32_t stack_start_addr = (uint32_t)&__initial_sp;        //The value of stack_start_addr represents the start/top address of the stack

参考文档：

How to know the start and end address of the system stack memory region/?lang=en

 

Arm Compiler for Embedded Arm C and C++ Libraries and Floating-Point Support User Guide=en