MSP430上的C程序所需的最大堆棧大小

Question

在不使用遞歸的C程序中，理論上應該可以計算調用給定函數所需的最大/最差情況堆棧大小，以及任何它呼籲。是否有任何免費的開源工具可以做到這一點，無論是源代碼還是編譯後的ELF文件？

另外，有沒有辦法從ELF文件中提取函數的堆棧幀大小，所以我可以嘗試手動解決它？

我在使用MSPGCC 3.2.3編譯MSP430（我知道它是舊版本，但我必須在這種情況下使用它）。要分配的堆棧空間在源代碼中設置，並且應儘可能小，以便其餘內存可用於其他事情。我已經讀過，你需要考慮到中斷使用的堆棧空間，但我使用的系統已經考慮到了這一點 - 我試圖計算出多少額外的空間來添加。另外，我已經讀過函數指針，這很難。在這裏使用函數指針的少數地方，我知道它們可以調用哪些函數，所以如果已知調用函數和調用函數所需的堆棧空間，可以手動考慮這些情況。

靜態分析看起來像是一個比運行時棧繪製更強大的選項，但如果沒有好的方法來靜態執行，在運行時進行處理是一種選擇。

編輯：

我發現GCC的-fstack-usage標誌，它在編譯節省了幀大小爲每個功能。不幸的是，MSPGCC不支持它。但是對於那些試圖在不同平臺上做類似事情的人來說，這可能很有用。

Answer 1

有趣的問題。

我期望這些信息在調試版本中包含的調試數據中是靜態可用的。

我不得不在DWARF標準簡單介紹一下，它確實指定稱爲DW_AT_frame_base和DW_AT_static_link功能，這可以用於兩個屬性「計算子程序 的相關實例的框架 基礎，立即包圍子程序或入口點「。

Answer 2

我認爲唯一要做的就是通過靜態分析。您需要考慮所有非靜態局部變量的空間，這些變量大多是指針，但是無論如何將存儲在堆棧中的指針，還需要爲當前運行地址保留空間調用者，因爲它將被編譯器存儲在堆棧中，所以控制可以在函數返回後返回給調用者，並且還需要空間來存放所有函數參數。 基於此，如果您有一個工具可以計算所有參數，自動變量並計算出它們的大小，那麼您應該能夠計算出您需要的最小堆棧框架大小。 請注意，編譯器也可以嘗試爲您的特定架構調整堆棧上的值，這可能會使堆棧空間需求稍微大於您對此計算所期望的值。

Answer 3

一些嵌入式IDE可以在運行時給出堆棧使用的信息 我知道IAR嵌入式工作臺支持它。

請注意，您需要考慮中斷是否異步發生，因此請採取最大的堆棧使用情況併爲其添加中斷上下文。如果在ARM處理器中支持嵌套中斷，則還需要考慮這一點。

Answer 4

雖然靜態分析是確定最大堆棧使用情況的最佳方法，但您可能不得不求助於實驗方法。這種方法不能保證你的絕對最大值，但可以爲你提供堆棧使用的一個很好的想法。

您可以檢查鏈接腳本以獲取__STACK_END和__STACK_SIZE的位置。您可以使用這些來填充堆棧空間，並使用0xDEAD或0xAA55等容易識別的模式。通過酷刑測試來運行您的代碼，以確保儘可能多地生成中斷。

測試結束後，您可以檢查堆棧空間以查看堆棧的多少被覆蓋。

Answer 5

TinyOS在堆棧大小分析上做了一些工作。這裏描述： http://tinyos.stanford.edu/tinyos-wiki/index.php/Stack_Analysis

他們只支持AVR，但說「MSP430不難支持，但這不是超高優先級」。無論如何，該頁面提供了大量資源。