玩转STM32(15)确定栈的位置和大小

前面学习了怎么样确定CPU加载运行第一行代码，在那里发现需要加载栈指针，那么你也许会问为什么要首先加载栈指针呢？难道栈就是这么重要？在这里，我们就来探讨一下栈的问题，比如栈的位置和大小。

在现代的CPU技术里，往往有中断系统，这就决定了CPU必须有栈的结构，因为中断出现时，需要把当时CPU运行的数据进行保存，以便中断处理之后再恢复回来。如下图这样处理：

如果没有栈，就没有办法保存当前的数据，必然被中断程序里运行的代码把当前的数据修改了，这样就没有办法恢复到原始状态了。从上图可以看到中断调用时，有中断栈，因此在CPU运行之后，时刻有可能被中断，这样需要栈来保存相应的数据。另外，我们来看一下 C语言 的运行，当一个函数被调用时，它是这样处理的：

从C语言运行过程来看，也需要调用栈来保存传递的参数、以及函数里的临时变量和局部变量，这样才可以运行C编译器编译的代码。基于上面两个原因，必须设置好栈的位置和大小才可以运行，所以第一行代码里，就设置了栈顶位置。

在前面也知道设置栈顶的变量为__initial_sp，但是这个栈顶元素是怎么样确定它的位置和大小的呢？现在就来解开这个谜题。我们可以看到汇编文件里有这么一段开头的代码:

Stack_Size      EQU     0x00000400

AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

Stack_Mem       SPACE   Stack_Size

__initial_sp

这段代码放置在汇编文件最开始位置，同时通过AREA来描述这段代码功能。再来仔细地学习一下汇编指令AREA，它的功能是这样：

AREA指令指示汇编程序汇编新的代码节或数据节。节是不可分的已命名独立代码或数据块，它们由链接器处理。

从AREA后面的STACK参数，说明这段是栈段，NOINIT参数是表示不用进行初始化，READWRITE参数是表示这段需要进行读写的操作，ALIGN是表示按2的3次方来对齐，也就是按8字节的方式对齐。接着下来使用SPACE指令来分配一段连续的内存空间，大小是等于Stack_Size，而Stack_Size是由前面的代码指定为0x00000400。到这里就明白了栈的位置和大小，如果调用栈的层次太多，栈不够用时，就可以修改这里，把栈大小的变量Stack_Size改大，如果一个程序里没有函数调用，或者嵌套中断，就可以减小栈的大小，这样可以留出更多的内存空间来使用。

接着下来查看读写段放在内存什么位置，可以通过连接描述文件project.sct来查看，可以看到下面这行：

RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data

.ANY (+RW +ZI)

}

上面定义内存的开始位置为0x20000000，因此这段栈安排的位置，就是内存的开始位置，再加上栈的大小，就是栈顶元素了，可以通过文件project.map来查看它的值：

在这里可以看到它的值为0x20000400，这个就是栈顶的值。通过上面的学习，就可以理解栈的设置，以及为什么需要设置栈，以及栈设置的代码为什么要这样写。

https://blog.csdn.net/caimouse/article/details/51749579