当前位置：文江博客话题详情

如何使用 C++ 确定 ARM Cortex 的适当堆栈和堆大小

发布于 2024-10-21 16:51:03 字数 120 浏览 1 评论 0原文

Cortex M3 处理器启动文件允许您指定专用于堆栈和堆的 RAM 量。对于 C++ 代码库，是否有一般的经验法则或可能有一些更明确的方法来确定堆栈和堆大小的值？例如，您会计算唯一对象的数量和大小，还是使用编译后的代码大小？

原文

分享到QQ

分享到微博

如果你对这篇内容有疑问，欢迎到本站社区发帖提问参与讨论，获取更多帮助，或者扫码二维码加入 Web 技术交流群。

发布评论

需要登录才能够评论，你可以免费注册一个本站的账号。

无戏配角 2024-10-28 16:51:03

cortex M3处理器启动文件
允许您指定金额
RAM专用于堆栈和
堆。

这不是 Cortex-M3 的功能，而是开发工具链提供的启动代码。这是 M3 的 Keil ARM-MDK 默认启动文件的工作方式。这有点不寻常；更常见的是，您会指定堆栈大小，并且链接器分配堆栈和静态内存后的任何剩余内存都将成为堆；这可以说更好，因为您最终不会得到一个无法使用的内存池。您可以修改它并使用替代方案，但您需要知道自己在做什么。

如果您使用 Keil ARM-MDK，则链接器选项 --info=stack 和 --callgraph 会将信息添加到映射文件中，以帮助堆栈需求分析。这些技术和其他技术在此处进行了描述。

如果您使用 RTOS 或多任务内核，则每个任务都有自己的堆栈。操作系统可能提供堆栈分析工具，Keil 的 RTX 内核查看器显示当前堆栈使用情况，但不显示峰值堆栈使用情况（因此大多无用，并且仅适用于具有默认堆栈长度的任务）。

如果您必须自己实现堆栈检查工具，通常的方法是用已知值填充堆栈，然后从高地址开始检查该值，直到找到第一个不是填充字节的值，这将给出堆栈的利克利高潮标记。您可以实现代码来执行此操作，也可以从调试器手动填充内存，然后在调试器内存窗口中监视堆栈使用情况。

堆要求将取决于代码的运行时行为；你必须自己分析，但是在 ARM/Keil Realview 中，当 C++ 的 new 抛出异常时，将调用 MemManage 异常处理程序；我不确定 malloc() 是否会这样做或只是返回 NULL。您可以在异常处理程序中放置断点或修改处理程序以发出错误消息以在测试期间检测堆耗尽。还有一个可以使用的 __heapstats() 函数输出堆信息。它有一个有点麻烦的界面，我这样包装它：

void heapinfo()
{
typedef int (*__heapprt)(void *, char const *, ...);
    __heapstats( (__heapprt)std::fprintf, stdout ) ;
}

The cortex M3 processor startup file
allows you to specify the amount of
RAM dedicated to the stack and the
heap.

That is not a feature of the Cortex-M3, but rather the start-up code provided by your development toolchain. It is the way the Keil ARM-MDK default start-up files for M3 work. It is slightly unusual; more commonly you would specify a stack size, and any remaining memory after stack and static memory allocation by the linker becomes the heap; this is arguably better since you do not end up with a pool of unusable memory. You could modify that and use an alternative scheme, but you'd need to know what you are doing.

If you are using Keil ARM-MDK, the linker options --info=stack and --callgraph add information to the map file that aids stack requirement analysis. These and other techniques are described here.

If you are using an RTOS or multi-tasking kernel, each task will have its own stack. The OS may provide stack analysis tools, Keil's RTX kernel viewer shows current stack usage but not peak stack usage (so is mostly useless, and it only works correctly for tasks with default stack lengths).

If you have to implement stack checking tools yourself, the normal method is to fill the stack with a known value, and starting from the high address, inspect the value until you find the first value that is not the fill byte, this will give the likley high tide mark of the stack. You can implement code to do this, or you can manually fill the memory from the debugger, and then monitor stack usage in a debugger memory window.

Heap requirement will depend on the run-time behaviour of your code; you'll have to analyse that yourself however in ARM/Keil Realview, the MemManage Exception handler will be called when C++'s new throws an exception; I am not sure if malloc() does that or simply returns NULL. You can place a breakpoint in the exception handler or modify the handler to emit an error message to detect heap exhaustion during testing. There is also a a __heapstats() function that can be used to output heap information. It has a somewhat cumbersome interface, I wrapped it thus:

void heapinfo()
{
typedef int (*__heapprt)(void *, char const *, ...);
    __heapstats( (__heapprt)std::fprintf, stdout ) ;
}

回复收藏 0 原文

纸伞微斜 2024-10-28 16:51:03

编译后的代码大小不会有任何帮助，因为代码不在堆栈或堆中运行。 Cortex-M3 设备通常在具有内置闪存和相对少量 RAM 的微控制器上实现。在此配置中，代码通常从闪存运行。

堆用于动态内存分配。计算唯一对象的数量将为您提供粗略的估计，但您还必须考虑使用动态内存分配的任何其他元素（在 C++ 中使用 new 关键字）。通常，在嵌入式系统中避免动态内存分配，因为堆大小难以管理。

堆栈将用于异常处理例程期间的变量传递、局部变量和上下文保存。通常很难很好地了解堆栈的使用情况，除非您的代码分配了大块本地内存或大对象。一种可能有帮助的技术是为堆栈分配所有可用的 RAM。用已知模式填充堆栈（0x00 或 0xff 不是最佳选择，因为这些值经常出现），运行系统一段时间，然后检查堆栈以查看使用了多少。诚然，这不是一种非常精确也不科学的方法，但在许多情况下仍然有帮助。

回复收藏 0 原文